JP2013161535A - Abnormality detection device and abnormality detection method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、異常検出装置及び異常検出方法に関する。 The present invention relates to an abnormality detection apparatus and an abnormality detection method.
従来から、車両のエンジンや空調等の機能を制御する電子制御ユニット(ECU、Electric Control Unit)が開発されている。ECUには、電力の供給を断続させるスイッチにケーブル等で接続されて、供給された電力を分圧する抵抗分圧回路と、抵抗分圧回路が分圧した電圧を検出する電圧検出部を備えるものがある。電圧検出部は、検出した電圧に基づいて、スイッチの開閉状態やケーブルの断線、ショート等の異常を検出することがある。 2. Description of the Related Art Conventionally, an electronic control unit (ECU, Electric Control Unit) that controls functions such as a vehicle engine and air conditioning has been developed. The ECU includes a resistance voltage dividing circuit that divides the supplied power and is connected to a switch for intermittently supplying power, and a voltage detection unit that detects a voltage divided by the resistance voltage dividing circuit. There is. The voltage detection unit may detect an abnormality such as an open / closed state of the switch, a cable disconnection, or a short circuit based on the detected voltage.
例えば、特許文献1に記載のスイッチ開閉検出装置は、接点とECUとの間を2本の配線で接続し、1本が断線しても残りの1本によりスイッチの開閉を検知する。また、各配線には各抵抗分圧回路を通じて異なる電圧を印加したので、1本の配線が断線したときスイッチを開いた時にECUにより検知される電圧が、断線していないときの電圧と異なることを利用して断線の発生を検知する。 For example, the switch open / close detection device described in Patent Document 1 connects the contact and the ECU with two wires, and detects the open / close of the switch with the remaining one even if one is disconnected. In addition, since different voltages are applied to each wiring through each resistance voltage dividing circuit, the voltage detected by the ECU when the switch is opened when one wiring is disconnected is different from the voltage when the wiring is not disconnected. The occurrence of disconnection is detected using.
しかしながら、特許文献1に記載のスイッチ開閉検出装置では、1個のスイッチに対して2本の配線を備える。そのため、配線が1本の場合よりも配線に用いるケーブルの重量やコストを要するという課題が生じていた。 However, the switch open / close detection device described in Patent Literature 1 includes two wires for one switch. Therefore, the subject that the weight and cost of the cable used for wiring were required rather than the case where there was one wiring had arisen.
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、配線を減らしてもスイッチの開閉状態と異常を検出できる異常検出装置を提供する。 The present invention has been made in view of the above points, and provides an abnormality detection device that can detect the open / close state and abnormality of a switch even if the number of wirings is reduced.
(1)本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、本発明の一態様は、電源部から供給された電力を第1の分圧比で出力する第1の接点と前記第1の分圧比とは異なる第2の分圧比で出力する第2の接点を備える分圧部と、前記第1の接点と第1のスイッチ抵抗部を第2のスイッチ抵抗部を介して接続するか否かを切り替えるスイッチ部と、前記第2の接点における電圧を検出する電圧検出部と、を備えることを特徴とする異常検出装置である。 (1) The present invention has been made to solve the above-described problems, and one aspect of the present invention provides a first contact that outputs power supplied from a power supply unit at a first voltage dividing ratio, and the first contact. A voltage dividing section having a second contact that outputs at a second voltage dividing ratio different from the voltage dividing ratio of 1, and the first contact and the first switch resistance section are connected via a second switch resistance section. An abnormality detection apparatus comprising: a switch unit that switches whether or not, and a voltage detection unit that detects a voltage at the second contact point.
(2)本発明のその他の態様は、上述の異常検出装置であって、前記分圧部は、前記電源部と前記第1の接点の間に第1の分圧抵抗部と、前記第1の接点と前記第2の接点の間に第2の分圧抵抗部と、一端に前記第2の接点が接続され、他端が接地された第3の分圧抵抗部と、を備えることを特徴とする。 (2) Another aspect of the present invention is the abnormality detection device described above, wherein the voltage dividing unit includes a first voltage dividing resistor unit between the power source unit and the first contact point, and the first voltage dividing unit. A second voltage dividing resistor between the second contact and the second contact, and a third voltage dividing resistor having one end connected to the second contact and the other end grounded. Features.
(3)本発明のその他の態様は、上述の異常検出装置であって、前記分圧部は、一端が前記第1の接点に接続され、他端が前記スイッチ部に接続された第4の分圧抵抗部と、を備えることを特徴とする。 (3) Another aspect of the present invention is the abnormality detection device described above, wherein the voltage dividing unit has a fourth end in which one end is connected to the first contact and the other end is connected to the switch unit. And a voltage dividing resistor.
(4)本発明のその他の態様は、上述の異常検出装置であって、前記第1のスイッチ抵抗部の抵抗値が前記第2のスイッチ抵抗部の抵抗値よりも大きいことを特徴とする。 (4) Another aspect of the present invention is the above-described abnormality detection device, wherein a resistance value of the first switch resistor unit is larger than a resistance value of the second switch resistor unit.
(5)本発明のその他の態様は、電源部から供給された電力を第1の分圧比で出力する第1の接点と前記第1の分圧比とは異なる第2の分圧比で出力する第2の接点を備える分圧部と、前記第1の接点と第1のスイッチ抵抗部を第2のスイッチ抵抗部を介して接続するか否かを切り替えるスイッチ部とを備える異常検出装置における方法であって、前記異常検出装置が、前記第2の接点における電圧を検出する過程と、前記異常検出装置が、前記検出した電圧に基づいて異常であるか否かを判断する過程と、を有することを特徴とする。 (5) According to another aspect of the present invention, the first contact that outputs the power supplied from the power supply unit at the first voltage dividing ratio and the second voltage dividing ratio that is different from the first voltage dividing ratio are output. A method in an abnormality detection apparatus comprising: a voltage dividing unit including two contacts; and a switch unit that switches whether or not the first contact and the first switch resistor unit are connected via a second switch resistor unit. The abnormality detecting device includes a step of detecting a voltage at the second contact, and a step of determining whether or not the abnormality detecting device is abnormal based on the detected voltage. It is characterized by.
本発明によれば配線を減らしても開閉状態と異常を検出できる。 According to the present invention, it is possible to detect an open / closed state and an abnormality even if wiring is reduced.
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
図1は、本実施形態に係る異常検出システム1の構成を表す概略図である。
異常検出システム1は、異常検出装置10、第1電源部11、基準電位点12、操作入力部13、及び表示部16を含んで構成される。異常検出装置10は、スイッチ部14及び電子制御部15を含んで構成される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of an abnormality detection system 1 according to the present embodiment.
The abnormality detection system 1 includes an
第1電源部11は、正極端子111と負極端子112を備える直流電源、例えば、自動車用バッテリである。第1電源部11は、正極端子111からスイッチ部14を通じて電子制御部15に電力を供給する。負極端子112は、基準電位点12と短絡されており、負極端子112における電位を基準電位とし、スイッチ部14を通じて電子制御部15と接続されている。第1電源部11の起電力、即ち、正極端子111と負極端子112の間の端子電圧をVbatと表す。
The first
操作入力部13は、使用者による操作入力を受け付け、スイッチ部14の導通を開閉させる。操作入力部13は、例えば、車両2の運転に用いられる処理の作動(オン)、非作動(オフ)を切り替えるための操作桿を含んで構成される。作動、非作動を切り替える対象となる処理は、例えば、ヘッドライト点灯、ワイパー作動、警報音鳴動、車間距離制御、オートクルーズ(クルーズコントロール、定速制御、とも呼ばれる)である。
The operation input unit 13 receives an operation input by the user and opens and closes the conduction of the
スイッチ部14は、第1電源部11の正極端子111、基準電位点12、又はその両者と電子制御部15との間の導通を操作入力部13が受け付けた操作入力に基づいて開閉する。即ち、スイッチ部14は、作動、非作動を切り替える対象となる処理毎に、第1電源部11からの電力の供給の有無を切り替える。スイッチ部14のより詳細な構成については、後述する。
The
電子制御部15は、正極端子111からスイッチ部14を通じて電力が供給され、基準電位点12とスイッチ部14を通じて接地されている。電子制御部15は、上述の作動、非作動を切り替える対象となる処理の何れか、又はその任意の組み合わせを収容する電子制御ユニット(Electronic Control Unit、ECU)である。
The
電子制御部15は、スイッチ部14を通じて電力が供給される導線や接地された導線を収容するコネクタ部151を備える。コネクタ部151には一般に複数本の導線が収容され、互いに隣接している。そのため、導線に周囲の可動部分に力が加えられた場合に、被覆が破損して隣接する導線同士が短絡することや、導線が断線することがある。電子制御部15は、導線の短絡や断線によって生ずる電圧の状態を表す電圧状態情報を生成し、生成した電圧状態情報を表示部16に出力する。
電子制御部15が電圧状態情報を判定するための構成については、後述する。
The
A configuration for the
表示部16は、電子制御部15から入力された電圧状態情報が異常を示すとき、異常であることを表示する。表示部16は、例えば、車両2の計器盤に含まれる警告灯であり、入力された電圧状態情報が異常を示すときに点灯する。また、電圧状態情報が示す異常の種類によって異なる態様(例えば、色彩、点滅の有無、点滅時間、形状、等)で異常であることを表示してもよい。例えば、電圧状態情報がショート故障を表す場合、表示部16は、赤色の警告灯を点灯させ、電圧状態情報が断線故障を表す場合、表示部16は、緑色の警告灯を点灯させるようにしてもよい。
When the voltage state information input from the
次に、本実施形態に係る異常検出装置10の構成について説明する。
図1と同一の構成については、同一の符号を付して説明する。
図2は、本実施形態に係る異常検出装置10の構成を表す概略図である。
スイッチ部14は、スイッチ抵抗部141−1、141−2、接点142−1、142−2、及び可動切片143を含んで構成される。
スイッチ抵抗部141−1の一端には、第1電源部11から電圧Vbatで電力が供給される。スイッチ抵抗部141−1の他端は、接点142−1及びスイッチ抵抗部141−2の一端に接続される。スイッチ抵抗部141−2の他端は、接点142−2及び電子制御部15のコネクタ部151に接続される。可動切片143は、操作入力部13が受け付けた操作入力に基づいて、接点142−1、142−2間を開閉する。可動切片143は、接点142−1、142−2間を閉じて短絡しているとき(以下、オン状態と呼ぶ)、接点142−1、142−2間の電流を導通させる。可動切片143は、接点142−1、142−2間を開き離間させているとき(以下、オフ状態と呼ぶ)、接点142−1、142−2間の電流を遮断し、スイッチ抵抗部141−2に電流を通過させる。従って、スイッチ部14は、接点142−1、142−2間を開閉することにより、スイッチ抵抗部141−2を通ずるか否か制御する。
Next, the configuration of the
The same components as those in FIG. 1 will be described with the same reference numerals.
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating the configuration of the
The
Power is supplied from the first
ここで、スイッチ抵抗部141−1の抵抗値Raとスイッチ抵抗部141−2の抵抗値Rbは、0Ωよりも大きい任意の値であればよい。また、抵抗値Rbは、抵抗値Raよりも大きくてもよい。スイッチ部14がオン状態かオフ状態かに関わらず、スイッチ抵抗部141−1を通じて第1電源部11からの電力が供給されるため、スイッチ抵抗部141−1による電力消費を抑制するためである。
Here, the resistance value Ra of the switch resistor unit 141-1 and the resistance value Rb of the switch resistor unit 141-2 may be any value larger than 0Ω. Further, the resistance value Rb may be larger than the resistance value Ra. This is because power from the first
電子制御部15は、コネクタ部151、第2電源部152、分圧部153、電圧検出部157及び異常判定部158を含んで構成される。
The
コネクタ部151は、スイッチ抵抗部141−2の他端と分圧部153の間の導線を収容する。
第2電源部152は、分圧部153に対して電圧Vccで電力を供給する直流電源である。
The connector part 151 accommodates the conducting wire between the other end of the switch resistor part 141-2 and the
The second power supply unit 152 is a DC power supply that supplies power to the
分圧部153は、分圧抵抗部154−1、154−2、154−3、154−4、接点155−1、155−2、155−3及び基準電位点156を含んで構成される。第2電源部152に分圧抵抗部154−1の一端が接続され、分圧抵抗部154−1の他端が接点155−1に接続されている。接点155−1に分圧抵抗部154−2の一端が接続され、分圧抵抗部154−2の他端が接点155−2に接続されている。接点155−2に分圧抵抗部154−3の一端が接続され、分圧抵抗部154−3の他端が接点155−3に接続されている。接点155−3には、基準電位点156が接続されている。ここで、分圧抵抗部154−1、154−2、154−3の抵抗値を、それぞれR1、R2、R3と表す。従って、接点155−1は、第2電源部152から供給された電力を分圧比R2+R3:R1+R2+R3で出力する。接点155−2は、その電力を分圧比R3:R1+R2+R3で出力する。ここで、抵抗値R1、R2、R3は、0Ωよりも大きい任意の値であればよい。
The
接点155−1は、分圧抵抗部154−4の一端が接続され、分圧抵抗部154−4の他端はコネクタ部151に接続されている。本実施形態では、分圧抵抗部154−4を省略してもよいが、分圧抵抗部154−4を備えることで外部からのノイズ成分や過大入力を抑制することができる。分圧抵抗部154−4の抵抗値R4は、第1電源部11からの入力やスイッチ部14の接続先に応じて0Ω又は0Ωよりも大きい任意の値に定めてもよい。
One end of the voltage dividing resistor portion 154-4 is connected to the contact 155-1, and the other end of the voltage dividing resistor portion 154-4 is connected to the connector portion 151. In the present embodiment, the voltage dividing resistor unit 154-4 may be omitted, but by providing the voltage dividing resistor unit 154-4, noise components and excessive input from the outside can be suppressed. The resistance value R4 of the voltage dividing resistor unit 154-4 may be set to 0Ω or an arbitrary value larger than 0Ω depending on the input from the first
電圧検出部157は、接点155−2、155−3の間の電圧を検出し、検出した電圧値を異常判定部158に出力する。
異常判定部158は、電圧検出部157から入力された電圧値に基づいて電圧値の状態を表す電圧状態情報を生成する。
The
The
ここで、スイッチ部14が正常であってオン状態である場合、接点155−2、155−3の間の電圧値Vaは、式(1)で表される。
Here, when the
式(1)は、第1電源部11から供給される電流I1と第2電源部152から供給される電流I2の和に、分圧抵抗部154−3の抵抗値R3を乗じて導かれる。ここで、電流I1は、電圧値Vbatをスイッチ抵抗部141−1、分圧抵抗部154−4、154−2、154−3の抵抗値の合計値Ra+R2+R3+R4で除算して得られる。電流I2は、電圧値Vccを分圧抵抗部154−1、154−2、154−3の抵抗値の合計値R1+R2+R3を除算して得られる。
スイッチ部14が正常であってオフ状態である場合、接点155−2、155−3の間の電圧Vcは、式(2)で表される。
Equation (1) is derived by multiplying the sum of the current I1 supplied from the first
When the
式(2)は、第1電源部11から供給される電流I5と第2電源部152から供給される電流I2の和に、分圧抵抗部154−3の抵抗値R3を乗じて導かれる。ここで、電流I5は、電圧値Vbatをスイッチ抵抗部141−1、141−2、分圧抵抗部154−4、154−2、154−3の抵抗値の合計値Ra+Rb+R2+R3+R4で除算して得られる。
スイッチ部14が故障し、第1電源部11がコネクタ部151に短絡している場合(ショート故障)、接点155−2、155−3の間の電圧Veは、式(3)で表される。
Equation (2) is derived by multiplying the sum of the current I5 supplied from the first
When the
式(3)は、第1電源部11から供給される電流I7と第2電源部152から供給される電流I2の和に、分圧抵抗部154−3の抵抗値R3を乗じて導かれる。ここで、電流I7は、電圧値Vbatを分圧抵抗部154−4、154−2、154−3の抵抗値の合計値R2+R3+R4で除算して得られる。
スイッチ部14とコネクタ部151の間が断線している場合(断線故障)、接点155−2、155−3の間の電圧Vgは、式(4)で表される。
Equation (3) is derived by multiplying the sum of the current I7 supplied from the first
When the
式(4)は、第2電源部152から供給される電流I2に、分圧抵抗部154−3の抵抗値R3を乗じて導かれる。
従って、異常判定部158は、電圧検出部157から入力された電圧値がVaから予め定めた誤差範囲内(例えば、±0.1V)であるときスイッチ部14はオン状態(正常)であると判定する。異常判定部158は、オン状態であることを表す電圧状態情報を生成する。異常判定部158は、電圧検出部157から入力された電圧値がVcから予め定めた誤差範囲内であるときスイッチ部14はオフ状態(正常)であると判定する。異常判定部158は、オフ状態であることを表す電圧状態情報を生成する。
Expression (4) is derived by multiplying the current I2 supplied from the second power supply unit 152 by the resistance value R3 of the voltage dividing resistor unit 154-3.
Therefore, the
異常判定部158は、電圧検出部157から入力された電圧値がVeから予め定めた誤差範囲内であるときスイッチ部14がショート故障していると判定する。異常判定部158は、ショート故障であることを表す電圧状態情報を生成する。異常判定部158は、電圧検出部157から入力された電圧値がVgから予め定めた誤差範囲内であるときスイッチ部14が断線故障していると判定する。異常判定部158は、断線故障であることを表す電圧状態情報を生成する。異常判定部158は、生成した電圧状態情報を表示部16に出力する。
例えば、Vcc=5V、Vbat=12V、Ra=15kΩ、Rb=33kΩ、R1=20kΩ、R2=62kΩ、R3=10kΩ、R4=10kΩの場合、Va=1.780V、Vc=1.466V、Ve=2.006V、Vg=0.543Vとなる。従って、本実施形態では、電圧検出部157が検出した電圧値に基づいて、スイッチ部14の開閉と、ショート故障、断線故障をそれぞれ区別することができる。
For example, when V cc = 5 V, V bat = 12 V, Ra = 15 kΩ, Rb = 33 kΩ, R1 = 20 kΩ, R2 = 62 kΩ, R3 = 10 kΩ, R4 = 10 kΩ, V a = 1.780 V, V c = 1. 466V, V e = 2.006V, and V g = 0.543V. Therefore, in the present embodiment, based on the voltage value detected by the
次に、本実施形態に係る異常検出処理について説明する。
図3は、本実施形態に係る異常検出処理を表すフローチャートである。
Next, the abnormality detection process according to the present embodiment will be described.
FIG. 3 is a flowchart showing the abnormality detection process according to the present embodiment.
(ステップS101)電圧検出部157は、接点155−2、155−3の間の電圧値Vを検出し、検出した電圧値Vを異常判定部158に出力する。その後、ステップS102に進む。
(Step S101) The
(ステップS102)異常判定部158は、電圧検出部157から入力された電圧値VがVaから予め定めた誤差範囲内か否か判断する。電圧値VがVaから予め定めた誤差範囲内と判断されたとき(ステップS102 YES)、ステップS103に進む。電圧値VがVaから予め定めた誤差範囲内にないと判断されたとき(ステップS102 NO)、ステップS104に進む。
(ステップS103)異常判定部158は、オン状態であることを表す電圧状態情報を生成し、生成した電圧状態情報を表示部16に出力する。その後、処理を終了する。
(Step S102) The
(Step S <b> 103) The
(ステップS104)異常判定部158は、電圧検出部157から入力された電圧値VがVcから予め定めた誤差範囲内か否か判断する。電圧値VがVcから予め定めた誤差範囲内と判断されたとき(ステップS104 YES)、ステップS105に進む。電圧値VがVcから予め定めた誤差範囲内にないと判断されたとき(ステップS104 NO)、ステップS106に進む。
(ステップS105)異常判定部158は、オフ状態であることを表す電圧状態情報を生成し、生成した電圧状態情報を表示部16に出力する。その後、処理を終了する。
(Step S104)
(Step S <b> 105) The
(ステップS106)異常判定部158は、電圧検出部157から入力された電圧値VがVeから予め定めた誤差範囲内か否か判断する。電圧値VがVeから予め定めた誤差範囲内と判断されたとき(ステップS106 YES)、ステップS107に進む。電圧値VがVeから予め定めた誤差範囲内にないと判断されたとき(ステップS106 NO)、ステップS109に進む。
(ステップS107)異常判定部158は、ショート故障であることを表す電圧状態情報を生成し、生成した電圧状態情報を表示部16に出力する。その後、ステップS108に進む。
(ステップS108)表示部16は、異常判定部158から入力されたショート故障であることを表す電圧状態情報に対応する態様で異常表示を行う。その後、処理を終了する。
(Step S106)
(Step S <b> 107) The
(Step S <b> 108) The display unit 16 performs abnormality display in a manner corresponding to the voltage state information that represents the short failure input from the
(ステップS109)異常判定部158は、電圧検出部157から入力された電圧値VがVgから予め定めた誤差範囲内か否か判断する。電圧値VがVgから予め定めた誤差範囲内と判断されたとき(ステップS109 YES)、ステップS110に進む。電圧値VがVgから予め定めた誤差範囲内にないと判断されたとき(ステップS109 NO)、処理を終了する。
(ステップS110)異常判定部158は、断線故障であることを表す電圧状態情報を生成し、生成した電圧状態情報を表示部16に出力する。その後、ステップS111に進む。
(ステップS111)表示部16は、異常判定部158から入力された断線故障であることを表す電圧状態情報に対応する態様で異常表示を行う。その後、処理を終了する。
(Step S109)
(Step S <b> 110) The
(Step S <b> 111) The display unit 16 performs an abnormality display in a manner corresponding to the voltage state information that represents the disconnection failure input from the
例えば、Vcc=5V、Vbat=12V、Ra=15kΩ、Rb=33kΩ、R1=20kΩ、R2=62kΩ、R3=10kΩ、R4=10kΩの場合、Va=1.780V、Vc=1.466V、Ve=2.006V、Vg=0.543Vとなる。従って、本実施形態では、電圧検出部157が検出した電圧値に基づいて、スイッチ部14の開閉と、ショート故障、断線故障をそれぞれ区別することができる。
For example, when V cc = 5 V, V bat = 12 V, Ra = 15 kΩ, Rb = 33 kΩ, R1 = 20 kΩ, R2 = 62 kΩ, R3 = 10 kΩ, R4 = 10 kΩ, V a = 1.780 V, V c = 1. 466V, V e = 2.006V, and V g = 0.543V. Therefore, in the present embodiment, based on the voltage value detected by the
次に、本実施形態に係る異常検出装置10の変形例について説明する。
図2と同一の構成については、同一の符号を付して説明する。
図4は、本実施形態に係る異常検出装置10の変形例を表す概略図である。
図4において、異常検出装置10は、スイッチ部14及び電子制御部15を備える点で共通する。但し、スイッチ抵抗部141−1の一端が第1電源部11ではなく、基準電位点12に接続されている点が、図2とは異なる。そのため、電圧検出部157が検出する接点155−2、155−3間の電圧値が図2とは異なる。
Next, a modified example of the
The same components as those in FIG. 2 will be described with the same reference numerals.
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a modification of the
In FIG. 4, the
ここで、スイッチ部14が正常であってオン状態である場合、接点155−2、155−3の間の電圧値Vbは、式(5)で表される。
Here, when the
式(5)の右辺の括弧内の式は、第2電源部152の電圧値Vccから、分圧抵抗部154−4へ流れる電流I4と分圧抵抗部154−2へ流れる電流I2との合計電流が分圧抵抗部154−1を通過することによって低下した電圧を表す。電流I4は、電圧値Vccをスイッチ抵抗部141−1、分圧抵抗部154−1、154−4の抵抗値の合計値Ra+R1+R4で除算して得られる。電流I2は、電圧値Vccを分圧抵抗部154−1、154−2、154−3の抵抗値の合計値R1+R2+R3で除算して得られる。式(5)のR3/(R2+R3)は、接点155−2が、分圧抵抗部154−2、154−3の抵抗値R2、R3に基づいて分圧された電圧値で電力を出力することを表す。
スイッチ部14が正常であってオフ状態である場合、接点155−2、155−3の間の電圧Vdは、式(6)で表される。
The expression in parentheses on the right side of the expression (5) is obtained from the voltage value Vcc of the second power supply unit 152 and the current I4 flowing to the voltage dividing resistor unit 154-4 and the current I2 flowing to the voltage dividing resistor unit 154-2. This represents a voltage that is reduced by the total current passing through the voltage dividing resistor 154-1. Current I4 is obtained by dividing the voltage value V cc switch resistance 141-1, for a total value Ra + R1 + R4 of the resistance values of the voltage dividing resistor unit 154-1,154-4. The current I2 is obtained by dividing the voltage value Vcc by the total value R1 + R2 + R3 of the resistance values of the voltage dividing resistor parts 154-1, 154-2, 154-3. R3 / (R2 + R3) in Expression (5) indicates that the contact 155-2 outputs power at a voltage value divided based on the resistance values R2 and R3 of the voltage dividing resistor units 154-2 and 154-3. Represents.
When the
式(6)の右辺の括弧内の式は、第2電源部152の電圧値Vccから、分圧抵抗部154−4へ流れる電流I6と分圧抵抗部154−2へ流れる電流I2との合計電流が分圧抵抗部154−1を通過することによって低下した電圧を表す。電流I6は、電圧値Vccをスイッチ抵抗部141−1、スイッチ抵抗部141−2、分圧抵抗部154−1、154−4の抵抗値の合計値Ra+Rb+R1+R4で除算して得られる
スイッチ部14が故障し、基準電位点12がコネクタ部151に短絡している場合(ショート故障)、接点155−2、155−3の間の電圧Vfは、式(7)で表される。
The expression in parentheses on the right side of the expression (6) is the difference between the current I6 flowing to the voltage dividing resistor unit 154-4 and the current I2 flowing to the voltage dividing resistor unit 154-2 from the voltage value Vcc of the second power supply unit 152. This represents a voltage that is reduced by the total current passing through the voltage dividing resistor 154-1. The current I6 is obtained by dividing the voltage value Vcc by the total resistance value Ra + Rb + R1 + R4 of the switch resistor unit 141-1, the switch resistor unit 141-2, the voltage dividing resistor units 154-1 and 154-4. Is broken and the reference potential point 12 is short-circuited to the connector portion 151 (short-circuit failure), the voltage V f between the contacts 155-2 and 155-3 is expressed by Expression (7).
式(7)の右辺の括弧内の式は、第2電源部152の電圧値Vccから、分圧抵抗部154−4へ流れる電流I7と分圧抵抗部154−2へ流れる電流I2との合計電流が分圧抵抗部154−1を通過することによって低下した電圧を表す。電流I7は、電圧値Vccを分圧抵抗部154−1、154−4の抵抗値の合計値R1+R4で除算して得られる
スイッチ部14とコネクタ部151の間が断線している場合(断線故障)、接点155−2、155−3の間の電圧は、Vgとなる。
The expression in parentheses on the right side of Expression (7) is the difference between the current I7 flowing from the voltage value Vcc of the second power supply unit 152 to the voltage dividing resistor unit 154-4 and the current I2 flowing to the voltage dividing resistor unit 154-2. This represents a voltage that is reduced by the total current passing through the voltage dividing resistor 154-1. The current I7 is obtained by dividing the voltage value Vcc by the total resistance value R1 + R4 of the voltage dividing resistor portions 154-1 and 154-4. When the
従って、異常判定部158は、電圧検出部157から入力された電圧値がVbから予め定めた誤差範囲内(例えば、±0.05V)であるときスイッチ部14はオン状態(正常)であると判定する。異常判定部158は、オン状態であることを表す電圧状態情報を生成する。異常判定部158は、電圧検出部157から入力された電圧値がVdから予め定めた誤差範囲内であるときスイッチ部14はオフ状態(正常)であると判定する。異常判定部158は、オフ状態であることを表す電圧状態情報を生成する。異常判定部158は、電圧検出部157から入力された電圧値がVfから予め定めた誤差範囲内であるときスイッチ部14がショート故障していると判定する。異常判定部158は、ショート故障であることを表す電圧状態情報を生成する。異常判定部158は、電圧検出部157から入力された電圧値がVgから予め定めた誤差範囲内であるときスイッチ部14が断線故障していると判定する。異常判定部158は、断線故障であることを表す電圧状態情報を生成する。異常判定部158は、生成した電圧状態情報を表示部16に出力する。
Therefore, the
図4が示す異常検出装置10が行う異常検出処理は、図3が示す異常検出処理と同様である。但し、ステップS102、S104、S106において、電圧値VがそれぞれVa、Vc、Veから予め定めた誤差範囲内であるか否か判断する代わりに、電圧値VがそれぞれVb、Vd、Vfから予め定めた誤差範囲内であるか否か判断する。
The abnormality detection process performed by the
例えば、Vcc=5V、Ra=15kΩ、Rb=33kΩ、R1=20kΩ、R2=62kΩ、R3=10kΩ、R4=10kΩの場合、Vb=0.235V、Vd=0.365V、Vf=0.081V、Vg=0.543Vとなる。従って、本実施形態では、電圧検出部157が検出した電圧値により、スイッチ部14の開閉と、ショート故障、断線故障をそれぞれ区別することができる。
For example, when V cc = 5V, Ra = 15kΩ, Rb = 33kΩ, R1 = 20kΩ, R2 = 62kΩ, R3 = 10kΩ, R4 = 10kΩ, V b = 0.235V, V d = 0.365V, V f = 0.081V, the V g = 0.543V. Therefore, in the present embodiment, the opening / closing of the
このように、本実施形態によれば、電源部から供給された電力を第1の分圧比で出力する第1接点と前記第1の分圧比とは異なる第2の分圧比で出力する第2接点を備える。また、本実施形態によれば、第1接点と第1のスイッチ抵抗部を並列する第2のスイッチ抵抗部を介して接続するか否かを切り替え、第2接点における電圧を検出する。これにより、検出される電圧は、スイッチの開閉状態と異常とで異なる。そのため、スイッチ毎に1本に配線を減らしても当該スイッチの開閉状態と異常、例えば、断線故障やショート故障を検出できる。 As described above, according to the present embodiment, the first contact that outputs the power supplied from the power supply unit at the first voltage dividing ratio and the second voltage that is output at the second voltage dividing ratio different from the first voltage dividing ratio. Provide contacts. In addition, according to the present embodiment, the voltage at the second contact is detected by switching whether or not the first contact and the first switch resistor are connected via the second switch resistor. Thereby, the detected voltage differs depending on whether the switch is open or closed. Therefore, even if the number of wires is reduced to one for each switch, the open / close state and abnormality of the switch, for example, disconnection failure or short-circuit failure can be detected.
上述では、簡単のためコネクタ部151が1本の導線を収容している場合を例にとって説明したが、本実施形態ではコネクタ部151は複数の導線を収容していてもよい。ここで、本実施形態では、異常検出の対象となるスイッチ部14毎に第2電源部152、分圧部153を備え、電圧検出部157は、スイッチ部14毎の分圧抵抗部154−3の両端の電圧を検出する。
Although the case where the connector part 151 accommodates one conducting wire has been described as an example for the sake of simplicity, the connector part 151 may accommodate a plurality of conducting wires in the present embodiment. Here, in the present embodiment, each
なお、上述した実施形態における異常検出装置10の一部、例えば、電圧検出部157、異常判定部158をコンピュータで実現するようにしても良い。その場合、この制御機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現しても良い。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、異常検出装置10に内蔵されたコンピュータシステムであって、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでも良い。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
また、上述した実施形態における異常検出装置10の一部、または全部を、LSI(Large Scale Integration)等の集積回路として実現しても良い。異常検出装置10の各機能ブロックは個別にプロセッサ化してもよいし、一部、または全部を集積してプロセッサ化しても良い。また、集積回路化の手法はLSIに限らず専用回路、または汎用プロセッサで実現しても良い。また、半導体技術の進歩によりLSIに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いても良い。
In addition, you may make it implement | achieve a part of
Moreover, you may implement | achieve part or all of the
以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。 As described above, the embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to the above, and various design changes and the like can be made without departing from the scope of the present invention. It is possible to
1…異常検出システム、10…異常検出装置、11…第1電源部、12…基準電位点、
13…操作入力部、14…スイッチ部、141−1、141−2…スイッチ抵抗部、
142−1、142−2…接点、143…可動切片、
15…電子制御部、151…コネクタ部、152…第2電源部、153…分圧部、
154−1、154−2、154−3、154−4…分圧抵抗部、
155−1、155−2、155−3…接点、156…基準電位点、157…電圧検出部、158…異常判定部、16…表示部、2…車両
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Abnormality detection system, 10 ... Abnormality detection apparatus, 11 ... 1st power supply part, 12 ... Reference potential point,
13 ... Operation input unit, 14 ... Switch unit, 141-1, 141-2 ... Switch resistance unit,
142-1, 142-2 ... contact point, 143 ... movable section,
DESCRIPTION OF
154-1, 154-2, 154-3, 154-4...
155-1, 155-2, 155-3 ... contact, 156 ... reference potential point, 157 ... voltage detection unit, 158 ... abnormality determination unit, 16 ... display unit, 2 ... vehicle
Claims (5)
前記第1の接点と第1のスイッチ抵抗部を第2のスイッチ抵抗部を介して接続するか否かを切り替えるスイッチ部と、
前記第2の接点における電圧を検出する電圧検出部と、
を備えることを特徴とする異常検出装置。 A voltage dividing unit including a first contact for outputting the power supplied from the power supply unit at a first voltage dividing ratio and a second contact for outputting at a second voltage dividing ratio different from the first voltage dividing ratio;
A switch unit for switching whether to connect the first contact point and the first switch resistor unit via a second switch resistor unit;
A voltage detector for detecting a voltage at the second contact;
An abnormality detection device comprising:
前記電源部と前記第1の接点の間に第1の分圧抵抗部と、
前記第1の接点と前記第2の接点の間に第2の分圧抵抗部と、
一端に前記第2の接点が接続され、他端が接地された第3の分圧抵抗部と、
を備えることを特徴とする請求項1に記載の異常検出装置。 The voltage divider is
A first voltage dividing resistor between the power supply and the first contact;
A second voltage dividing resistor between the first contact and the second contact;
A third voltage dividing resistor having one end connected to the second contact and the other end grounded;
The abnormality detection device according to claim 1, comprising:
一端が前記第1の接点に接続され、他端が前記スイッチ部に接続された第4の分圧抵抗部と、
を備えることを特徴とする請求項2に記載の異常検出装置。 The voltage divider is
A fourth voltage dividing resistor having one end connected to the first contact and the other end connected to the switch;
The abnormality detection device according to claim 2, further comprising:
前記異常検出装置が、前記第2の接点における電圧を検出する過程と、
前記異常検出装置が、前記検出した電圧に基づいて異常であるか否かを判断する過程と、
を有することを特徴とする異常検出方法。 A voltage dividing section comprising a first contact for outputting the power supplied from the power supply section at a first voltage dividing ratio and a second contact for outputting at a second voltage dividing ratio different from the first voltage dividing ratio; A method in an abnormality detection device comprising a first contact and a switch unit that switches whether or not the first switch resistor unit is connected via a second switch resistor unit,
A process in which the abnormality detection device detects a voltage at the second contact;
A process of determining whether or not the abnormality detection device is abnormal based on the detected voltage;
The abnormality detection method characterized by having.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2023007558A1 (en) * | 2021-07-26 | 2023-02-02 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | Power supply apparatus |
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- 2012-02-01 JP JP2012020052A patent/JP2013161535A/en active Pending
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