JP2000195397A - リレ―診断装置 - Google Patents

リレ―診断装置

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JP2000195397A
JP2000195397A JP10370463A JP37046398A JP2000195397A JP 2000195397 A JP2000195397 A JP 2000195397A JP 10370463 A JP10370463 A JP 10370463A JP 37046398 A JP37046398 A JP 37046398A JP 2000195397 A JP2000195397 A JP 2000195397A
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JP
Japan
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relay
voltage
signal
voltage difference
voltage level
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Pending
Application number
JP10370463A
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English (en)
Inventor
Ryuichi Fukamizu
龍一 深水
Yukihiko Sano
幸彦 佐野
Yuji Kurimoto
雄治 栗本
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NEC Home Electronics Ltd
NEC Corp
Original Assignee
NEC Home Electronics Ltd
Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by NEC Home Electronics Ltd, Nippon Electric Co Ltd filed Critical NEC Home Electronics Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 入力信号の電圧レベル差が少ない場合でも、
リレーの故障の有無を安価にしかも正確に検出できるよ
うにする。 【解決手段】 リレー12の制御状態に応じて、リレー
12の一方の入力信号と出力信号の電圧差vを増幅して
得られるkvを、予め設定されたしきい値電圧VL,V
Hと比較し、リレー12の故障検出を行う。リレー12
の端子ごとに接続した高価なA/D変換器4,5,6や
マルチプレクサ7を介して信号を取り込む必要はなく、
簡単かつ安価な回路構成で、確実にリレー12の故障を
検出することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は、リレーの故障診断
を安価にかつ確実に行えるようにしたリレー診断装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】図4に示す従来のリレー診断装置1は、
2入力1選択出力型のリレー2が正常に動作しているか
どうかを診断するための装置である。リレー2は、電圧
格差の高低が固定された関係にある低電圧レベル信号S
Lと高電圧レベル信号SHが一対の被選択入力信号とし
て供給され、CPU3からの選択指令に応じて一方の入
力信号SL又はSHを選択して出力するものである。本
例の場合、リレー2の一対の入力信号SL,SHとリレ
ー2により選択された出力信号SL又はSHの3つの信
号について相互に電圧比較し、出力信号SL又はSHの
電圧レベルが選択した筈の入力信号SL又はSHの電圧
レベルから乖離する場合に、リレー2が動作異常を引き
起こしたものとして故障判定を下す構成になっている。
具体的には、リレー2の一対の入力信号SL,SHとリ
レー2により選択された出力信号SL又はSHの3つの
信号の電圧は、それぞれA/D変換器4,5,6を介し
てマルチプレクサ7に供給され、マルチプレクサ7を介
して順次CPU3に取り込まれるようになっている。C
PU3は、ROM8に格納された診断プログラムに従っ
て動作し、マルチプレクサ7を介して取り込んだ電圧値
を順次読み書きが可能なメモリ9に書き込み、診断プロ
グラムに従って相互比較により検証し、異常が発見され
たときは警報を発してリレー2の故障を報知する働きを
する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のリレー診断
装置1は、一対の入力信号SL,SH間に電圧レベル差
が少ない場合でも正確な故障診断を保証する必要があ
り、このためリレー2の一対の入力信号SL,SHとリ
レー2により選択された出力信号SL又はSHの3つの
信号を高精度にA/D変換するA/D変換器4,5,
6、或いはA/D変換器4,5,6の出力を順次選択的
にCPU3に取り込ませるためのマルチプレクサ7等が
不可欠であり、A/D変換器4,5,6やマルチプレク
サ7のどちらにも高価なデバイスを用意しなければなら
ないため、装置全体の製造コストが高くつく等の課題を
抱えるものであった。
【0004】本発明は上記課題を解決したものであり、
入力信号の電圧レベル差が少ない場合でも、リレーの故
障の有無を安価にしかも正確に検出できるようにするこ
とを目的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、電圧格差の高低が固定された関係にある
低電圧レベル信号と高電圧レベル信号が一対の被選択入
力信号として供給され、外部指令に応じて一方の入力信
号を選択して出力するリレーと、該リレーの出力信号と
前記一対の被選択入力信号のうちの一方の入力信号の電
圧差を検出する電圧差検出手段と、該電圧差検出手段に
より検出された電圧差を予め設定されたしきい値電圧と
比較し、該比較結果に基づいて前記リレーの故障の有無
を診断する診断手段とを具備することを特徴とするもの
である。
【0006】また、本発明は、前記電圧差検出手段が、
差動増幅器であることを特徴とするものである。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図1な
いし図3を参照して説明する。図1は、本発明のリレー
診断装置の一実施形態を示す概略構成図、図2は、図1
に示したCPUの動作を説明するためのフローチャー
ト、図3は、図1に示した回路各部の信号波形図であ
る。
【0008】図1に示すリレー診断装置11は、リレー
12と、電圧差検出手段としての差動増幅器13と、A
/D変換器14と、CPU15と、メモリ16と、RO
M17とから構成される。リレー12は、電圧格差の高
低が固定された関係にある低電圧レベル信号SLと高電
圧レベル信号SHが一対の被選択入力信号として供給さ
れ、CPU15からの切り替え指令に応じて一方の入力
信号を選択して出力する。差動増幅器12は、リレー1
2の出力信号SL/SHを反転入力端子に供給し、一対
の被選択入力信号SL,SHのうちの一方の入力信号、
本実施形態では低電圧レベルの入力信号SLを非反転入
力端子に供給するよう結線してあり、両入力端子に印加
される電圧の電圧差vを増幅率kをもって増幅した信号
kvを出力する。A/D変換器14は、差動増幅器13
の出力kvをA/D変換によりディジタル信号に変換す
る。CPU15は、前述のごとく、リレー12を切り替
えるための選択制御信号SCを出力する一方、A/D変
換器14の出力kvを予め設定されたしきい値電圧V
L,VHと比較し、この比較結果に基づいてリレー12
の故障の有無を診断する。この診断に用いるソフトウェ
アは、故障診断プログラムとしてROM17に格納され
ており、前記しきい値電圧VL,VHはメモリ16に書
き込んである。
【0009】なお、リレー12が正常に作動していると
きにその両端で発生する電圧降下はごく僅かであり、こ
の僅かな電圧をk倍して得られる電圧をVoとすると、 VL=Vo−ΔV VH=Vo+ΔV なる関係に従ってしきい値電VL,VHを設定してあ
る。ΔVとしては、例えば0.3ボルト程度が用いられ
る。
【0010】リレー12の診断に際し、CPU15は信
号SCを出力してリレー12を切換制御する。さらにC
PU15は、ROM17に格納されている故障診断プロ
グラムに従い、差動増幅器12で増幅された電圧をA/
D変換器13を介して取り込み、しきい値電圧VL,V
Hと比較することで、リレー12を診断する。すなわ
ち、まず図2に示した判断ステップ101において、選
択制御信号SCのハイ/ロウをレベル判別する。本実施
形態では、選択制御信号SCがロウレベルのときは、低
電圧レベル入力信号SLが選択され、選択制御信号SC
がハイレベルのときは、高電圧レベル入力信号SHが選
択されるようになっている。
【0011】いま、図3(A)の時間軸前半部に示した
ように、選択制御信号SCがロウレベルであり、リレー
12が低電圧レベル入力信号SLを選択したとする。こ
の場合、判断ステップ101に続く判断ステップ102
において、差動増幅器13の出力電圧kv、すなわち図
3(B)に示す電圧差vをk倍した電圧kvがしきい値
電圧VHと比較される。この出力電圧kvは、 VL≦kv≦VH なる関係を満たすこと、すなわち図3(C)の時間軸前
半部の梨地模様を付した範囲に含まれることが、リレー
12が正常であることを示すため、判断ステップ102
においてkv>VHであることが判明すれば、ステップ
103において直ちに故障が発生したものと認められ
る。さらに、判断ステップ102に続く判断ステップ1
04において、差動増幅器13の出力電圧kvがしきい
値電圧VLと比較され、ここでkv<VLであることが
判明すれば、前記と同様にステップ103において直ち
に故障が発生したものと認められる。従って、判断ステ
ップ102,104において続けて判断否定結果が得ら
れた場合に限り、ステップ105においてリレー12は
正常であると認められる。
【0012】一方また、図3(A)の時間軸後半部に示
したように、選択制御信号SCがハイレベルへと切り替
わり、リレー12が高電圧レベル入力信号SHを選択し
たとする。この場合、判断ステップ101に続く判断ス
テップ102において、差動増幅器13の出力電圧kv
がしきい値電圧VHと比較される。この場合の出力電圧
kvは、 VH<kv なる関係を満たすこと、すなわち図3(C)の時間軸後
半部の梨地模様を付した範囲に含まれることが、リレー
12が正常であることを示す。このため、判断ステップ
106においてkv≦VHであることが判明すれば、ス
テップ107において直ちに故障が発生したものと認め
られ、VH<kvであることが判った場合に、リレー1
2は正常であると認められる。
【0013】このように、上記リレー診断装置11は、
リレー12の制御状態に応じて、リレー12の一方の入
力信号と出力信号の電圧差vを増幅して得られるkv
を、予め設定されたしきい値電圧VL,VHと比較し、
リレー12の故障検出を行う構成としたから、リレー1
2の端子ごと高価なA/D変換器4,5,6を接続した
り、マルチプレクサ7を介して信号を取り込むといった
必要はなく、簡単かつ安価な回路構成で、確実にリレー
12の故障を検出することができる。また、電圧差検出
手段を差動増幅器13で構成したから、被選択入力信号
としてリレー12に与えられる高電圧レベル入力信号S
Hと低電圧レベル入力信号SLとのレベル差が小さく、
両者の信号レベルが接近している場合でも、差動増幅器
13により差動増幅して分解能を高めた分だけしきい値
判別精度が上がり、良好な故障診断が可能である。
【0014】なお、上記実施形態では、差動増幅器13
の非反転入力端子に高電圧レベル入力信号SHを供給す
る構成としたが、差動増幅器13の非反転入力端子に低
電圧レベル入力信号SLを供給する構成とすることもで
きる。その場合、リレー12が低電圧レベル入力信号を
選択したときに、差動増幅器13の出力が負側に振れる
ので、CPU15がA/D変換器14の出力を極性反転
してしきい値判別にかけるようにするとよい。
【0015】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
リレーの制御状態に応じて、リレーの一方の入力信号と
出力信号の電圧差を予め設定されたしきい値電圧と比較
し、リレーの故障検出を行う構成としたから、リレーの
端子ごとに高価なA/D変換器を接続したり、マルチプ
レクサを介して信号を取り込むといった必要はなく、簡
単かつ安価な回路構成で、確実にリレーの故障を検出す
ることができる等の優れた効果を奏する。
【0016】また、本発明は、電圧差検出手段を差動増
幅器で構成したから、被選択入力信号としてリレーに与
えられる高電圧レベル入力信号と低電圧レベル入力信号
とのレベル差が小さく、両者の信号レベルが接近してい
る場合でも、差動増幅器により差動増幅して分解能を高
めた分だけしきい値判別精度が上がり、良好な故障診断
が可能である等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のリレー診断装置の一実施形態を示す概
略構成図である。
【図2】図1に示したCPUの動作を説明するためのフ
ローチャートである。
【図3】図1に示した回路各部の信号波形図である。
【図4】従来のリレー診断装置の一例を示す概略構成図
である。
【符号の説明】 11 リレー診断装置 12 リレー 13 差動増幅器 14 A/D変換器 15 CPU 16 メモリ 17 ROM
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 栗本 雄治 大阪府大阪市中央区城見一丁目4番24号 日本電気ホームエレクトロニクス株式会社 内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電圧格差の高低が固定された関係にある
    低電圧レベル信号と高電圧レベル信号が一対の被選択入
    力信号として供給され、外部指令に応じて一方の入力信
    号を選択して出力するリレーと、該リレーの出力信号と
    前記一対の被選択入力信号のうちの一方の入力信号の電
    圧差を検出する電圧差検出手段と、該電圧差検出手段に
    より検出された電圧差を予め設定されたしきい値電圧と
    比較し、該比較結果に基づいて前記リレーの故障の有無
    を診断する診断手段とを具備することを特徴とするリレ
    ー診断装置。
  2. 【請求項2】 前記電圧差検出手段は、差動増幅器であ
    ることを特徴とする請求項1記載のリレー診断装置。
JP10370463A 1998-12-25 1998-12-25 リレ―診断装置 Pending JP2000195397A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007145208A (ja) * 2005-11-29 2007-06-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電子制御装置
JP7461839B2 (ja) 2020-09-07 2024-04-04 日本信号株式会社 リレー制御装置

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JP2007145208A (ja) * 2005-11-29 2007-06-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電子制御装置
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