JP2013205345A - Temperature detector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、温度を検出してその温度に対応したデジタル信号を出力する温度検出装置に関し、詳しくは、そのデジタル信号が実際の前記温度に対応したものであるか否かを判断可能な温度検出装置に関する。 The present invention relates to a temperature detection apparatus that detects a temperature and outputs a digital signal corresponding to the temperature, and more specifically, temperature detection that can determine whether the digital signal corresponds to the actual temperature. Relates to the device.
従来、温度に応じて抵抗値が変化するサーミスタ等を用いた回路によって温度に応じたアナログ信号を出力し、そのアナログ信号をデジタル信号に変換することで各種制御に応用することが考えられている。例えば、電子回路が挿入された筐体内部にサーミスタを設け、その両端電圧等をマイクロコンピュータ(以下、マイコンという)のA/Dポートに入力して筐体内部の温度を測定することがなされている。すると、その温度検出結果に基づき、回路故障の判別等が可能になる。 Conventionally, it is considered that an analog signal corresponding to a temperature is output by a circuit using a thermistor or the like whose resistance value changes according to temperature, and the analog signal is converted into a digital signal to be applied to various controls. . For example, a thermistor is provided inside a housing into which an electronic circuit is inserted, and the temperature inside the housing is measured by inputting the voltage between both ends into an A / D port of a microcomputer (hereinafter referred to as a microcomputer). Yes. Then, based on the temperature detection result, it becomes possible to determine a circuit failure or the like.
また、A/Dポートを複数備えたマイコンでは、サーミスタ等の各種複数のアナログ出力をそれぞれ別個のA/Dポートに入力し、そのデジタル変換結果を比較することによってAD変換の誤差を算出することが提案されている(例えば、特許文献1参照)。 In a microcomputer having a plurality of A / D ports, various analog outputs such as a thermistor are input to separate A / D ports, and the AD conversion error is calculated by comparing the digital conversion results. Has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
ところが、前記特許文献1では、各A/Dポートにはそれぞれ異なるアナログ出力を入力しているので、いずれか1つのA/Dポートでクラックや接触不良による故障が発生していても、マイコンにおいてその故障を発見することができない。特にA/Dポートがあるマイコンは、BGAパッケージ化が進み、クラック等の基板との接触不良が懸念される。A/Dポートが接触不良を起こしたりオープンとなったりした場合、変換後のデジタル信号は不安定な値となり、実際の温度とは異なった温度状態であると判断される可能性がある。また、前記アナログ出力がスイッチやダイヤルなどのようにユーザに操作される部品からの入力であれば、ユーザが何らかの異常を発見する場合があるが、サーミスタの動作状態はユーザに認識されないので、前記故障をユーザが発見することもできない。 However, in Patent Document 1, since different analog outputs are input to the respective A / D ports, even if any one of the A / D ports has a failure due to a crack or poor contact, The failure cannot be found. In particular, microcomputers with A / D ports are increasingly BGA-packaged, and there is concern about poor contact with the substrate such as cracks. When the A / D port causes a contact failure or becomes open, the converted digital signal becomes an unstable value, and it may be determined that the temperature state is different from the actual temperature. In addition, if the analog output is an input from a component operated by the user such as a switch or a dial, the user may find some abnormality, but the operating state of the thermistor is not recognized by the user. The user cannot detect the failure.
そこで、本発明は、サーミスタ等の温度センサが温度に応じて出力したアナログ信号を、デジタル信号に変換して出力する温度検出装置において、そのAD変換を行うための構成の故障を良好に発見することのできる温度検出装置の提供を目的としてなされた。 Therefore, the present invention successfully finds a failure in a configuration for performing AD conversion in a temperature detection device that converts an analog signal output according to temperature by a temperature sensor such as a thermistor into a digital signal and outputs the digital signal. It was made for the purpose of providing a temperature detecting device capable of performing the above.
前記目的を達するためになされた本発明の温度検出装置では、温度センサは、検出した温度に応じたアナログ信号を出力する。このアナログ信号は、複数のAD変換手段に同時に入力され、各AD変換手段は、前記アナログ信号に応じたデジタル信号をそれぞれ出力する。すると、判断手段は、前記各AD変換手段が出力した各デジタル信号が、互いに一致しているとみなすために予め設定された所定条件を満たすときは、前記各デジタル信号が前記温度に対応していると判断する。また、前記各デジタル信号が前記所定条件を満たさないときは、少なくともいずれかの前記デジタル信号が前記温度に対応していないと判断する。 In the temperature detection device of the present invention made to achieve the above object, the temperature sensor outputs an analog signal corresponding to the detected temperature. The analog signals are simultaneously input to a plurality of AD conversion means, and each AD conversion means outputs a digital signal corresponding to the analog signal. Then, the judging means, when each digital signal outputted from each AD converting means meets a predetermined condition set in advance so as to be regarded as coincident with each other, each digital signal corresponds to the temperature. Judge that When each of the digital signals does not satisfy the predetermined condition, it is determined that at least one of the digital signals does not correspond to the temperature.
すなわち、複数設けられたA/Dポート等のAD変換手段いずれかに、例えばクラックや接触不良等による故障が発生している場合、温度センサが出力する同一のアナログ信号に応じて各AD変換手段が出力するデジタル信号は一致しない。そこで、その場合、判断手段は少なくともいずれかのAD変換手段に前記故障が発生していると判断し、少なくともいずれかの前記デジタル信号が前記温度に対応していないと判断する。一方、各AD変換手段のいずれにも前記故障が発生していない場合、各AD変換手段が出力するデジタル信号は一致する。そこで、その場合、判断手段は、いずれのAD変換手段にも故障がないと判断し、各デジタル信号が前記温度に対応していると判断する。 That is, in the case where a failure occurs due to, for example, a crack or a poor contact in any of the AD conversion means such as a plurality of A / D ports, each AD conversion means according to the same analog signal output from the temperature sensor The digital signals output by do not match. Therefore, in that case, the determination unit determines that the failure has occurred in at least one of the AD conversion units, and determines that at least one of the digital signals does not correspond to the temperature. On the other hand, when the failure does not occur in any of the AD conversion units, the digital signals output from the AD conversion units match. Therefore, in this case, the determination unit determines that there is no failure in any AD conversion unit, and determines that each digital signal corresponds to the temperature.
なお、ここで一致する/一致しないとは、デジタル信号が表す数値が完全に一致するか否かの判断でなくてもよく、誤差等を考慮して予め設定された、前記各デジタル信号が互いに一致していると見なすための所定条件を満たすか否かによって判断すればよい。 Here, “match / does not match” does not have to be a determination as to whether or not the numerical values represented by the digital signals completely match, and the digital signals set in advance in consideration of errors and the like are mutually connected. The determination may be made based on whether or not a predetermined condition for determining that they match is satisfied.
[実施形態の構成]
次に、本発明の実施形態を、図面と共に説明する。図1に示すように、本実施形態のカメラ制御装置は、カメラ3とサーミスタ5とを一体に収容したカメラユニット1を備えている。このカメラユニット1は、例えば、車両のフロントガラス中央上部におけるルームミラーの付け根近傍に設けられ、車両が路上の白線を逸脱したか否かを判断して、逸脱した場合に警報を発生する制御(以下、白線逸脱制御という)等に利用されるものである。
[Configuration of the embodiment]
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the camera control device of the present embodiment includes a camera unit 1 in which a camera 3 and a
カメラ3には、電源IC7から電力が供給され、カメラ3の検出信号やサーミスタ5の検出信号はマイコン10に入力される。マイコン10は、サーミスタ5を介して検出されるカメラ3の近傍の温度に基づいて、カメラ3が正常に動作しているか否か、換言すれば前述の白線逸脱制御等が実行可能な状態か否かをユーザに表示し、かつ、電源IC7による上記電力の供給も制御する。
Electric power is supplied to the camera 3 from the power supply IC 7, and the detection signal of the camera 3 and the detection signal of the
図2は、前記カメラ制御装置の構成のうち、本発明が適用された温度検出装置としての構成を表すブロック図である。図2に示すように、雰囲気温度に応じて抵抗値が変化するサーミスタ5は、一端が抵抗器51を介して直流電源Vccに接続され、他端が接地されている。このため、サーミスタ5と抵抗器51との間の電位は、サーミスタ5の雰囲気温度に応じて変化する。本実施形態では、この電位が、マイコン10の2つのA/Dポート11,12に並列に(同時に)入力されている。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration as a temperature detection device to which the present invention is applied, among the configurations of the camera control device. As shown in FIG. 2, the
各A/Dポート11,12には、マイコン10に内蔵されたA/D変換器13が接続され、アナログ信号としての前記電位はそれぞれデジタル信号に変換されて、同じくマイコン10に内蔵されたCPU14によって比較される。そして、このようにしてCPU14に入力された各デジタル信号が一致していれば、A/Dポート11,12にクラックや接触不良等による故障が発生していないと判断され、マイコン10は電源IC7に対してカメラ3への電力供給を継続させる。更に、マイコン10は、カメラ3から送られる画像データを解析することによって前記白線逸脱制御を実行し、ユーザに対しては、カメラ3が正常に動作している旨、すなわち、白線逸脱制御等が実行可能状態である旨を表示によって告知する。
An A /
但し、前述の各デジタル信号が一致していても、そのデジタル信号に対応する温度が異常に高温である場合は、カメラ3及びその周辺の電子回路が正常に動作していない可能性がある。そこで、その場合、マイコン10は、電源IC7にカメラ3への電力供給を停止させると共に、前述の白線逸脱制御も停止し、ユーザに対しては、カメラ3が正常に動作していない旨、すなわち、白線逸脱制御等が実行不能な状態である旨を表示によって告知する。この結果、温度が上がりすぎてカメラ3が正常な画像を撮影していない場合に、その画像に基づいて警報がなされるのを抑制することができる。
However, even if the above-described digital signals match, if the temperature corresponding to the digital signal is abnormally high, the camera 3 and its surrounding electronic circuits may not operate normally. Therefore, in that case, the
また、前記各デジタル信号が一致していない場合、A/Dポート11,12のいずれかにクラックや接触不良等による故障が発生しているものと判断することができる。そこで、その場合、マイコン10は、電源IC7にカメラ3への電力供給を停止させると共に、前述の白線逸脱制御も停止し、ユーザに対しては、カメラ3が正常に動作していない旨、すなわち、白線逸脱制御等が実行不能な状態である旨を表示によって告知する。この結果、正確な温度が不明でカメラ3が正常な画像を撮影しているか否かも不明な場合に、その画像に基づいて警報がなされるのを抑制することができる。
If the digital signals do not match, it can be determined that a failure due to a crack or poor contact has occurred in either of the A /
なお、前述の2つのデジタル信号の一致/不一致は、必ずしも各デジタル信号が表す数値が完全に一致するか否かの判断でなくてもよい。例えば、±数%の誤差を考慮して、一方の値が他方の値の±数%の範囲に入っていれば一致していると見なしてもよい。また、A/Dポート11に入力されたアナログ信号とA/Dポート12に入力されたアナログ信号とで、AD変換のタイミングが若干ずれる可能性もある。そこで、例えば時刻Tに取得された一方のデジタル信号が表す数値が、時刻Tの前後複数回に亘って取得された他方のデジタル信号がそれぞれ表す数値の変動範囲内に収まっていれば、各デジタル信号が一致していると見なしてもよい。すなわち、前記各デジタル信号が一致しているか否かの判断は、予め設定された、前記各デジタル信号が互いに一致していると見なすための所定条件を満たすか否かによってなされればよい。
Note that the above-mentioned match / mismatch of two digital signals does not necessarily have to be a determination as to whether or not the numerical values represented by the respective digital signals match completely. For example, in consideration of an error of ± several%, if one value falls within a range of ± several% of the other value, it may be considered that the values match. Further, the AD conversion timing may be slightly shifted between the analog signal input to the A /
[実施形態の効果及びその変形例]
このように、本実施形態では、A/Dポート11または12でクラックや接触不良による故障が発生していても、マイコン10においてその故障を良好に発見することができる。特に、前述のように、サーミスタ5のようにその部品が出力するアナログ信号が正常に処理されているか否かをユーザが確認できず、カメラ3のようにその撮影映像もユーザに確認されることなく制御に応用される場合は、本発明の効果が一層顕著に表れる。これは、アナログ信号がスイッチやダイヤルなどのようにユーザに操作される部品から入力される場合は、ユーザが何らかの異常に気付くが、前述のようなサーミスタ5の動作状態はユーザに認識されないので、前記故障にユーザが気付くこともできないからである。
[Effects of the embodiment and modifications thereof]
Thus, in the present embodiment, even if a failure due to a crack or poor contact occurs in the A /
なお、前記実施形態において、サーミスタ5及び抵抗器51が温度センサに、A/Dポート11,12及びA/D変換器13がAD変換手段に、CPU14が判断手段に、それぞれ相当する。また、本発明は前記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施することができる。例えば、温度センサは他の制御に使用されるものであってもよく、より具体的には、エンジンの温度検出用の温度センサや、車両以外の民生分野で使用される温度センサであってもよい。そして、その温度センサも、熱電対やペルチェ素子を利用したセンサ等、種々のセンサを適用することができる。更に、前記実施形態では、マイコン10が2つのA/Dポート11,12を有していたが、マイコン10が3つ以上のA/Dポートを有する場合、過半数のAD変換結果が一致したときにはそのデジタル信号に対応する温度を正しい温度として利用してもよい。
In the embodiment, the
3…カメラ 5…サーミスタ 10…マイコン
11,12…A/Dポート 13…A/D変換器 14…CPU
51…抵抗器 7…電源IC
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 ...
51 ... Resistor 7 ... Power supply IC
Claims (1)
前記アナログ信号が同時に入力され、当該アナログ信号に応じたデジタル信号をそれぞれ出力する複数のAD変換手段(11,12,13)と、
前記各AD変換手段が出力した各デジタル信号が、互いに一致しているとみなすために予め設定された所定条件を満たすときは、前記各デジタル信号が前記温度に対応していると判断し、前記各デジタル信号が前記所定条件を満たさないときは、少なくともいずれかの前記デジタル信号が前記温度に対応していないと判断する判断手段(14)と、
を備えたことを特徴とする温度検出装置。 A temperature sensor (5, 51) for outputting an analog signal corresponding to the detected temperature;
A plurality of AD conversion means (11, 12, 13) for simultaneously inputting the analog signals and outputting digital signals corresponding to the analog signals;
When each digital signal output from each AD conversion means satisfies a predetermined condition set in advance to be regarded as matching each other, it is determined that each digital signal corresponds to the temperature, and A determination means (14) for determining that at least any one of the digital signals does not correspond to the temperature when each digital signal does not satisfy the predetermined condition;
A temperature detection device comprising:
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