JP2016090446A - Disconnection detection device and disconnection detection method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、断線検出装置及び断線検出方法に関する。 The present invention relates to a disconnection detection device and a disconnection detection method.
従来より、信号線の断線を検出するための様々な手法が提案されている。例えば、特許文献1では、センサに向けてパルス信号を発信し、反射したパルス信号の波高値に基づいて、センサに接続された信号線の断線を検出する。 Conventionally, various methods for detecting disconnection of a signal line have been proposed. For example, in Patent Document 1, a pulse signal is transmitted toward a sensor, and a disconnection of a signal line connected to the sensor is detected based on the peak value of the reflected pulse signal.
しかしながら、上述した従来の手法では、断線検出用のパルス信号発生装置を設ける必要がある。また、反射パルス信号の波高値を検出するためにはセンサと信号線が接続される信号端子との間に、信号端子から見たインピーダンスを調整するための手段が必要となり、このインピーダンスの調整には高い精度が要求される。このため、簡易に断線を検出することが要請されている。 However, in the conventional method described above, it is necessary to provide a pulse signal generator for detecting disconnection. In addition, in order to detect the peak value of the reflected pulse signal, means for adjusting the impedance viewed from the signal terminal is required between the sensor and the signal terminal to which the signal line is connected. High accuracy is required. For this reason, it is required to detect disconnection easily.
本発明は、問題点に鑑みてなされたものであり、簡易に断線を検出することを目的とする。 The present invention has been made in view of the problems, and an object thereof is to easily detect a disconnection.
目的を達成するために、本発明の第1の観点に係る断線検出装置は、
電圧供給線を介してブレーキ装置にブレーキ解除電圧を供給するブレーキ解除電圧供給手段と、
前記ブレーキ解除電圧供給手段が前記電圧供給線に前記ブレーキ解除電圧を供給していることを検出するブレーキ解除信号検出手段と、
前記ブレーキ解除信号検出手段により検出されたブレーキ解除信号の電圧値が所定値未満である場合に前記電圧供給線の断線を検出する断線検出手段と、
を備えることを特徴とする。
In order to achieve the object, a disconnection detection apparatus according to the first aspect of the present invention includes:
Brake release voltage supply means for supplying a brake release voltage to the brake device via a voltage supply line;
Brake release signal detection means for detecting that the brake release voltage supply means supplies the brake release voltage to the voltage supply line;
Disconnection detection means for detecting disconnection of the voltage supply line when the voltage value of the brake release signal detected by the brake release signal detection means is less than a predetermined value;
It is characterized by providing.
前記ブレーキ解除信号検出手段は、
前記ブレーキ解除信号の電圧値と基準値とを比較し、前記ブレーキ解除信号の電圧値が前記基準値以上である場合に、前記ブレーキ解除信号を出力する比較手段と、
前記比較手段により出力される前記ブレーキ解除信号に基づき、定電圧信号を出力する定電圧信号出力手段と、
を備えるようにしてもよい。
The brake release signal detecting means includes
Comparing means for comparing the voltage value of the brake release signal with a reference value and outputting the brake release signal when the voltage value of the brake release signal is greater than or equal to the reference value;
Constant voltage signal output means for outputting a constant voltage signal based on the brake release signal output by the comparison means;
You may make it provide.
前記断線検出手段は、前記定電圧信号出力手段からの前記定電圧信号が入力されない場合に前記電圧供給線の断線を検出するようにしてもよい。 The disconnection detection means may detect disconnection of the voltage supply line when the constant voltage signal from the constant voltage signal output means is not input.
前記ブレーキ解除信号検出手段は、供給される電圧を昇圧して前記ブレーキ解除電圧を出力する前記ブレーキ解除電圧供給手段により生成される前記ブレーキ解除信号の電圧値を検出するようにしてもよい。 The brake release signal detection means may detect the voltage value of the brake release signal generated by the brake release voltage supply means that boosts the supplied voltage and outputs the brake release voltage.
目的を達成するために、本発明の第2の観点に係る断線検出方法は、
電圧供給線を介してブレーキ装置にブレーキ解除電圧が供給されていることを検出するブレーキ解除信号検出ステップと、
前記ブレーキ解除信号検出ステップにおいて検出されたブレーキ解除信号の電圧値が所定値未満である場合に前記電圧供給線の断線を検出する断線検出ステップと、
を含むことを特徴とする。
In order to achieve the object, the disconnection detection method according to the second aspect of the present invention includes:
A brake release signal detecting step for detecting that the brake release voltage is supplied to the brake device via the voltage supply line;
A disconnection detection step of detecting disconnection of the voltage supply line when the voltage value of the brake release signal detected in the brake release signal detection step is less than a predetermined value;
It is characterized by including.
本発明によれば、簡易に断線を検出することができる。 According to the present invention, it is possible to easily detect a disconnection.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、実施形態に係る制御ユニットの概略構成を示す図である。図1に示す制御ユニット100は、アクチュエータ等に搭載されるブレーキ装置を制御するものである。制御ユニット100は、基板であるベースボード110、電源ボード112、ドライバボード114、116、118、120、ブレーキボード122、制御インタフェースボード124、メインCPU(Central Processing Unit)ボード126、拡張I/Oボード128、130、アブソバッテリボード132、エンコーダパネルボード134、及び、表示パネルボード136を含んで構成される。
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a control unit according to the embodiment. A
ベースボード110には、電源ボード112、ドライバボード114、116、118、120、ブレーキボード122、制御インタフェースボード124、メインCPUボード126、及び、拡張I/Oボード128、130が取り付けられる。また、エンコーダパネルボード134は、ブレーキボード122、制御インタフェースボード124及びアブソバッテリボード132が接続され、表示パネルボード136は、メインCPUボード126が接続される。
A
図2は、実施形態に係るブレーキボード122の概略構成を示す図である。図2に示すブレーキボード122は、ブレーキ装置254に対して、ブレーキ解除用の電力であるブレーキ解除電圧を供給する。ブレーキ装置254は、ブレーキ解除電圧が供給されていないときにはブレーキがかかった状態となり、一方、ブレーキ解除電圧が供給されているときにはブレーキが解除された状態となる。
FIG. 2 is a diagram illustrating a schematic configuration of the
ブレーキボード122は、ブレーキ回路202、断線検出回路204、マイクロコンピュータ206、外部リリースコネクタ208、外部ブレーキリリーススイッチ210、OR回路212、及び、フォトカプラ絶縁回路214を含んで構成される。
The
ブレーキ回路202は、断線検出回路204が接続される。断線検出回路204は、マイクロコンピュータ206が接続される。OR回路212は、マイクロコンピュータ206、外部リリースコネクタ208、及び、外部ブレーキリリーススイッチ210が接続される。フォトカプラ絶縁回路214は、ブレーキ回路202及びOR回路212が接続されるとともに、ブレーキ解除電圧の供給先であるブレーキ装置254が接続される。
The
図3は、実施形態に係る断線検出回路204の構成を示す図である。図3に示す断線検出回路204は、電圧監視コンパレータ262、フォトカプラ絶縁回路264、バッファ268、及び、単安定マルチバイブレータ270を含んで構成される。電圧監視コンパレータ262は、ブレーキ回路202内の昇圧スイッチング回路252が接続される。フォトカプラ絶縁回路264は、電圧監視コンパレータ262が接続される。バッファ268は、フォトカプラ絶縁回路264が接続される。単安定マルチバイブレータ270は、バッファ268が接続されるとともに、マイクロコンピュータ206に接続される。
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of the
本実施形態では、ブレーキボード122内に断線検出回路204を設けることにより、ブレーキ装置254へブレーキ解除電圧を供給するための電圧供給線280、281の断線を検出することができる。
In the present embodiment, by providing the
次に、ブレーキ装置254へのブレーキ解除電圧の供給について説明する。ブレーキ装置254へのブレーキ解除電圧の供給の際、マイクロコンピュータ206は、ブレーキ装置254のブレーキ解除を指示するためのブレーキ解除指令信号をOR回路212へ出力する。また、外部リリースコネクタ208は、外部の制御装置(図示せず)を接続し、ブレーキ装置254へのブレーキ解除電圧の供給の際、制御装置からのブレーキ解除指令信号をOR回路212へ出力する。また、外部ブレーキリリーススイッチ210は、ブレーキ装置254へのブレーキ解除電圧の供給の際、作業者の操作によりオンとなり、ブレーキ解除指令信号をOR回路212へ出力する。
Next, supply of the brake release voltage to the
OR回路212は、マイクロコンピュータ206、外部リリースコネクタ208、及び、外部ブレーキリリーススイッチ210の何れかからのブレーキ解除指令信号が入力されるとオン状態となり、フォトカプラ絶縁回路214へ所定電圧の信号を出力する。
The
また、ブレーキ回路202内の昇圧スイッチング回路252は、外部電源(図示せず)からの直流(DC)24[V]をDC45[V]に昇圧してブレーキ解除電圧を生成し、電圧供給線281を介して当該ブレーキ解除電圧をフォトカプラ絶縁回路214へ出力する。
The
フォトカプラ絶縁回路214は、OR回路212からの所定電圧の信号が入力されるとオン状態となる。更に、フォトカプラ絶縁回路214は、オン状態のときに昇圧スイッチング回路252からのブレーキ解除電圧が入力されると、当該ブレーキ解除電圧をブレーキ装置254へ出力する。ブレーキ装置254は、ブレーキ解除電圧が入力されるとブレーキを解除する。これにより、ブレーキ装置254が搭載されたアクチュエータ等は移動可能となる。
The
次に、ブレーキ装置254へブレーキ解除電圧を供給するための電圧供給線280、281の断線の検出について説明する。図4は、昇圧スイッチング回路252と電圧監視コンパレータ262との接続についての詳細図である。
Next, detection of disconnection of the
図4に示すように、昇圧スイッチング回路252には、シャント抵抗282が接続される。シャント抵抗282の両端にはブレーキ解除電圧の出力端の電圧値に相当するブレーキ解除信号が流れる。このブレーキ解除信号が電圧監視コンパレータ262に入力されることにより、電圧監視コンパレータ262は、昇圧スイッチング回路252から電圧供給線281を介してブレーキ装置254に供給されるブレーキ解除電圧の出力状態を監視する。電圧監視コンパレータ262は、ブレーキ解除信号の電圧値と、電源283から供給される予め定められた基準値Vrefとを比較する。
As shown in FIG. 4, a
図5(a)は、電圧監視コンパレータ262に入力されるブレーキ解除信号の一例である。図5(a)に示すブレーキ解除信号は、80[kHz]の周期で繰り返される三角波電流であり、波高値は例えば300[mV]である。ブレーキ解除信号の電圧値が基準値Vref(例えば200[mV])以上である場合、電圧監視コンパレータ262は、ブレーキ解除信号を後段のフォトカプラ絶縁回路264へ出力する。一方、ブレーキ解除信号の電圧値が基準値Vref未満である場合、電圧監視コンパレータ262は、後段のフォトカプラ絶縁回路264へ何ら信号を出力しない。図5(b)は、電圧監視コンパレータ262から出力されるブレーキ解除信号の一例である。図5(b)に示すブレーキ解除信号は、図5(a)に示す三角波電流のうち、基準値Vref以上となる期間のパルス幅を有し、80[kHz]の周期で繰り返されるパルス波形であり、波高値は例えば24[V]である。
FIG. 5A is an example of a brake release signal input to the
フォトカプラ絶縁回路264は、電圧監視コンパレータ262の出力波形が入力されて、後段のバッファ268へ出力する。図5(c)は、フォトカプラ絶縁回路264から出力される信号の一例である。図5(c)に示す信号は、80[kHz]の周期で繰り返される点で、図5(a)に示すブレーキ解除信号と同様であるが、波形は三角波ではなく、なまった波形となり、波高値は例えば5[V]である。
The
バッファ268は、フォトカプラ絶縁回路264からの信号をパルス信号に整形して、後段の単安定マルチバイブレータ270へ出力する。図5(d)は、バッファ268から出力されるパルス信号の一例を示す図である。図5(d)に示す信号は、80[kHz]の周期で繰り返される点で、図5(a)に示すブレーキ解除信号と同様であるが、波形は三角波ではなく、パルス波形となり、波高値は図5(c)に示す信号と同様の例えば5[V]である。
The
単安定マルチバイブレータ270は、バッファ268からのパルス信号について80[kHz]以下の周期でサンプリングを行って定電圧信号を生成し、マイクロコンピュータ206へ出力する。図5(e)は、単安定マルチバイブレータ270から出力される定電圧信号の一例を示す図である。単安定マルチバイブレータ270は、バッファ268からのパルス信号が継続している間、定電圧信号の出力を継続する。定電圧信号の波高値は図5(c)、(d)に示す信号と同様の例えば5[V]である。
The
マイクロコンピュータ206は、単安定マルチバイブレータ270からの信号の電圧値を監視している。マイクロコンピュータ206は、単安定マルチバイブレータ270からの信号の電圧値が所定値以上である場合、換言すれば、定電圧信号の出力が継続している場合には、ブレーキ装置254へブレーキ解除電圧を供給するための電圧供給線280、281が断線していないと判定する。一方、マイクロコンピュータ206は、単安定マルチバイブレータ270からの信号の電圧値が所定値未満である場合、換言すれば、定電圧信号の出力がない場合には、電圧供給線280、281が断線していると判定する。
The
電圧供給線280、281が断線している場合、マイクロコンピュータ206は、ブレーキボード122が接続されたベースボード110を介して、メインCPUボード126へ断線を検出したことを示す信号(断線検出信号)を出力する。メインCPUボード126は、断線検出信号が入力されると、所定の警報を出力する。例えば、メインCPUボード126は、表示パネルボード136内の表示パネル(図示せず)に断線が発生したことを通知する画像を表示させる。
When the
以上説明したように、本実施形態では、断線検出回路204内の電圧監視コンパレータ262は、昇圧スイッチング回路252におけるブレーキ解除電圧の出力端の電圧値に相当するブレーキ解除信号を監視しており、ブレーキ解除信号の電圧値がVref以上である場合、後段のフォトカプラ絶縁回路264へ出力する。フォトカプラ絶縁回路264、及び、バッファ268は、前段からの信号を整形し、単安定マルチバイブレータ270は、バッファ268からの信号についてサンプリングを行って定電圧信号を生成し、マイクロコンピュータ206へ出力する。そして、マイクロコンピュータ206は、単安定マルチバイブレータ270からの信号の電圧値を監視しており、電圧値が所定値未満である場合、電圧供給線280、281が断線していると判定する。
As described above, in this embodiment, the
このように、ブレーキボード122内に断線検出回路204を設けることにより、ブレーキ装置254へブレーキ解除電圧を供給するための電圧供給線280、281の断線を検出することが可能となる。
Thus, by providing the
また、従来のように、断線検出用のパルス信号発生装置を設ける必要がなく、信号検出のための断線検出回路204を設けるだけでよく、更には、高い精度が要求されるインピーダンスの調整も不要で有り、簡易に電圧供給線280、281の断線を検出することが可能となる。
Further, it is not necessary to provide a pulse signal generation device for detecting disconnection as in the prior art, it is only necessary to provide a
以上、実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。 Although the embodiment has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment.
上述した実施形態では、図2に示すようにブレーキボード122内にブレーキ回路202が1つだけの場合を例に説明したが、複数のブレーキ回路202が設けられる場合にも同様に本発明を適用することができる。複数のブレーキ回路202が設けられる場合には、断線検出回路204は、複数のブレーキ回路202のそれぞれと接続され、ブレーキ回路202毎に内部の電圧供給線280、281の断線を検出する。また、電圧監視コンパレータ262も、複数のブレーキ回路202のそれぞれと接続され、ブレーキ回路202毎に内部の昇圧スイッチング回路252におけるブレーキ解除信号が入力される。
In the embodiment described above, the case where only one
また、断線検出回路204は、電圧監視コンパレータ262、フォトカプラ絶縁回路264、バッファ268、及び、単安定マルチバイブレータ270を含む構成に限定されない。断線検出回路204は、昇圧スイッチング回路252におけるブレーキ解除電圧の出力端の電圧値に相当するブレーキ解除信号を監視し、当該ブレーキ解除信号の電圧値が基準値未満であれば、電圧供給線280、281の断線を検出する機能を有するものであればよい。
Further, the
本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施形態及び変形が可能とされるものである。上述した実施形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。 Various embodiments and modifications can be made to the present invention without departing from the broad spirit and scope of the present invention. The above-described embodiments are for explaining the present invention, and do not limit the scope of the present invention.
100 制御ユニット
110 ベースボード
112 電源ボード
114、116、118、120 ドライバボード
122 ブレーキボード
124 制御インタフェースボード
126 メインCPUボード
128、130 拡張I/Oボード
132 アブソバッテリボード
134 エンコーダパネルボード
136 表示パネルボード
202 ブレーキ回路
204 断線検出回路
206 マイクロコンピュータ
208 外部リリースコネクタ
210 外部ブレーキリリーススイッチ
212 OR回路
214 フォトカプラ絶縁回路
252 昇圧スイッチング回路
254 ブレーキ装置
262 電圧監視コンパレータ
264 フォトカプラ絶縁回路
268 バッファ
270 単安定マルチバイブレータ
280、281 電圧供給線
282 シャント抵抗
283 電源
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記ブレーキ解除電圧供給手段が前記電圧供給線に前記ブレーキ解除電圧を供給していることを検出するブレーキ解除信号検出手段と、
前記ブレーキ解除信号検出手段により検出されたブレーキ解除信号の電圧値が所定値未満である場合に前記電圧供給線の断線を検出する断線検出手段と、
を備えることを特徴とする断線検出装置。 Brake release voltage supply means for supplying a brake release voltage to the brake device via a voltage supply line;
Brake release signal detection means for detecting that the brake release voltage supply means supplies the brake release voltage to the voltage supply line;
Disconnection detection means for detecting disconnection of the voltage supply line when the voltage value of the brake release signal detected by the brake release signal detection means is less than a predetermined value;
A disconnection detecting device comprising:
前記ブレーキ解除信号の電圧値と基準値とを比較し、前記ブレーキ解除信号の電圧値が前記基準値以上である場合に、前記ブレーキ解除信号を出力する比較手段と、
前記比較手段により出力される前記ブレーキ解除信号に基づき、定電圧信号を出力する定電圧信号出力手段と、
を備えることを特徴とする請求項1に記載の断線検出装置。 The brake release signal detecting means includes
Comparing means for comparing the voltage value of the brake release signal with a reference value and outputting the brake release signal when the voltage value of the brake release signal is greater than or equal to the reference value;
Constant voltage signal output means for outputting a constant voltage signal based on the brake release signal output by the comparison means;
The disconnection detecting device according to claim 1, comprising:
前記ブレーキ解除信号検出ステップにおいて検出されたブレーキ解除信号の電圧値が所定値未満である場合に前記電圧供給線の断線を検出する断線検出ステップと、
を含むことを特徴とする断線検出方法。 A brake release signal detecting step for detecting that the brake release voltage is supplied to the brake device via the voltage supply line;
A disconnection detection step of detecting disconnection of the voltage supply line when the voltage value of the brake release signal detected in the brake release signal detection step is less than a predetermined value;
A disconnection detection method comprising:
Priority Applications (1)
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JP2014226439A JP2016090446A (en) | 2014-11-06 | 2014-11-06 | Disconnection detection device and disconnection detection method |
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CN108254648A (en) * | 2018-02-05 | 2018-07-06 | 重庆针尖内燃机部件制造有限公司 | A kind of grass trimmer brake switching detection device and its detection method |
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Cited By (2)
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CN108254648B (en) * | 2018-02-05 | 2023-09-19 | 重庆针尖内燃机部件制造有限公司 | Mower brake on-off detection device and detection method thereof |
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