JP2021189006A - Short circuit detector - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、短絡検出装置に関する。 The present disclosure relates to a short circuit detection device.
特開2019−46515号公報(特許文献1)は、ディスク装置に用いられるFPC(Flexible Printed Circuit)の隣接する端子間における短絡を検出する異常検出回路を開示する。この異常検出回路は、ディスク装置がテストモード(ディスクの書き込みおよび読み出しが行なわれないモード)である場合に用いられ、端子間に電圧を印加し、検出される端子間電圧と基準電圧とを比較することにより、端子間の短絡を検出する(特許文献1参照)。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2019-46515 (Patent Document 1) discloses an abnormality detection circuit that detects a short circuit between adjacent terminals of an FPC (Flexible Printed Circuit) used in a disk device. This abnormality detection circuit is used when the disk device is in the test mode (mode in which the disk is not written or read), a voltage is applied between the terminals, and the detected voltage between the terminals is compared with the reference voltage. By doing so, a short circuit between the terminals is detected (see Patent Document 1).
特許文献1に開示された異常検出回路は、端子間に電圧を印加するため、テストモードである場合にしか用いることができない。すなわち、ディスク装置において、たとえば、端子の信号のモニタ結果を用いた制御が行なわれている場合(以下「端子の使用時(モニタ時)」とも称する)には、異常検出回路を用いて端子間の短絡を検出することができない。一般に端子間の短絡は、端子の使用時に発生する可能性が高い。端子の使用時に端子間の短絡が生じたような場合には、速やかに短絡の発生を検出することが望ましい。
Since the abnormality detection circuit disclosed in
本開示は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、端子の使用時に、端子間の短絡を検出可能な短絡検出装置を提供することである。 The present disclosure has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a short circuit detection device capable of detecting a short circuit between terminals when the terminals are used.
この開示に係る短絡検出装置は、第1端子と第2端子との短絡を検出する。この短絡検出装置は、第1端子および第2端子から信号を受ける制御装置と、第1端子の電圧利得を変更させる変更手段とを備える。制御装置は、変更手段を制御する。制御装置は、第1端子の電圧利得を変更させたときの第2端子の信号レベルの変化に基づいて、第1端子と第2端子との短絡を検出する。 The short circuit detection device according to this disclosure detects a short circuit between the first terminal and the second terminal. This short-circuit detection device includes a control device that receives signals from the first terminal and the second terminal, and a changing means for changing the voltage gain of the first terminal. The control device controls the changing means. The control device detects a short circuit between the first terminal and the second terminal based on the change in the signal level of the second terminal when the voltage gain of the first terminal is changed.
上記構成によれば、制御装置は、変更手段を制御することによって第1端子の電圧利得を変更させる。第1端子と第2端子とが短絡している場合には、第1端子の電圧利得の変更に伴なって、第2端子から制御装置への信号のレベルが変化する。一方、第1端子と第2端子とが短絡していない場合には、第1端子の電圧利得が変化しても、第2端子から制御装置への信号のレベルは変化しない。よって、制御装置は、第1端子の電圧利得を変化させたときの第2端子からの信号のレベルの変化に基づいて、端子間の短絡を検出することができる。信号レベルの変化に基づいて端子間の短絡を検出するので、第1端子および第2端子の使用時に端子間の短絡を検出することができる。 According to the above configuration, the control device changes the voltage gain of the first terminal by controlling the changing means. When the first terminal and the second terminal are short-circuited, the level of the signal from the second terminal to the control device changes as the voltage gain of the first terminal changes. On the other hand, when the first terminal and the second terminal are not short-circuited, the level of the signal from the second terminal to the control device does not change even if the voltage gain of the first terminal changes. Therefore, the control device can detect a short circuit between the terminals based on the change in the signal level from the second terminal when the voltage gain of the first terminal is changed. Since the short circuit between the terminals is detected based on the change in the signal level, the short circuit between the terminals can be detected when the first terminal and the second terminal are used.
本開示によれば、端子の使用時に、端子間の短絡を検出可能な短絡検出装置を提供することができる。 According to the present disclosure, it is possible to provide a short circuit detection device capable of detecting a short circuit between terminals when the terminals are used.
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. The same or corresponding parts in the drawings are designated by the same reference numerals and the description thereof will not be repeated.
<センサ装置の全体構成>
図1は、本実施の形態に係るセンサ装置10の全体構成図である。センサ装置10は、第1端子部20と、第2端子部30と、第1入力回路40と、第2入力回路50と、制御部60とを備える。第1端子部20には、第1センサ70が接続されている。第2端子部30には、第2センサ80が接続されている。第1センサ70および第2センサ80は、たとえば、温度センサである。センサ装置10は、第1センサ70の検出信号(電圧)を温度に変換し、変換した温度を、第1センサ70の検出値として外部の装置(図示せず)に出力する。センサ装置10は、第2センサ80の検出信号(電圧)を温度に変換し、変換した温度を、第2センサ80の検出値として外部の装置に出力する。なお、第1センサ70および第2センサ80は、温度センサであることに限られるものではなく、種々のセンサとすることができる。また、第1センサ70と第2センサ80とは、同種のセンサであることに限られるものではなく、異種のセンサであってもよい。
<Overall configuration of sensor device>
FIG. 1 is an overall configuration diagram of the
第1端子部20は、第1正極端子21と、第1負極端子22とを含む。第1正極端子21は、第1入力回路40を介して制御部60に接続される。具体的には、第1正極端子21は、信号線L11により、第1入力回路40の入力部と電気的に接続されている。第1入力回路40の出力部は、信号線L12により、制御部60の入力ポートに電気的に接続されている。第1負極端子22は、接地されている。
The
第2端子部30は、第2正極端子31と、第2負極端子32とを含む。第2正極端子31は、第2入力回路50を介して制御部60に接続される。具体的には、第2正極端子31は、信号線L21により、第2入力回路50の入力部に電気的に接続されている。第2入力回路50の出力部は、信号線L22により、制御部60の入力ポートに電気的に接続されている。第2負極端子32は、接地されている。
The
第1入力回路40は、第1正極端子21と制御部60との間に電気的に接続されている。第1入力回路40は、第1センサ70からのアナログ信号をデジタル信号に変換して制御部60に出力する。第1入力回路40の詳細については、後述する。
The
第2入力回路50は、第2正極端子31と制御部60との間に電気的に接続されている。第2入力回路50は、第2センサ80からのアナログ信号をデジタル信号に変換して制御部60に出力する。第2入力回路50は、電源51と、プルアップ抵抗52と、抵抗53と、ADC(Analog-to-Digital Converter)54とを含む。
The
電源51は、信号線L21に電源電圧を供給する。プルアップ抵抗52の一端は電源51に接続され、他端は信号線L21上の接続点X2に接続される。
The
ADC54の入力部は、抵抗53を介して信号線L21上の接続点X2に接続される。ADC54の出力部は、信号線L22に接続される。ADC54は、第2端子部30から入力される第2センサ80からのアナログ信号をデジタル信号に変換して制御部60に出力する。なお、第2入力回路50の回路構成は上記に限られるものではなく、たとえば、第1入力回路40(詳細は後述)と同様の構成を採用することも可能である。
The input unit of the
制御部60は、各種処理を行なうCPU(Central Processing Unit)と、プログラムおよびデータを記憶するROM(Read Only Memory)およびCPUの処理結果等を記憶するRAM(Random Access Memory)等を含むメモリと、外部との情報のやり取りを行なうための入出力ポートとを含む(いずれも図示せず)。入力ポートには、信号線L12および信号線L22が接続される。出力ポートには、たとえば、外部の装置の入力ポートに接続される信号線(図示せず)が接続される。CPUは、ROMに格納されているプログラムをRAMに展開して実行する。CPUは、入力ポートから入力される信号、およびメモリに記憶された情報に基づいて、所定の演算処理を実行し、その演算結果を出力ポートから出力する。なお、これらの制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア(電子回路)で構築して処理することも可能である。
The
制御部60は、信号線L12を介して受ける第1センサ70の検出値(電圧値)を温度に変換する。なお、以下においては、信号線L12を介して制御部60に入力される第1センサ70からの検出信号を、「第1センサ70の出力」とも称する。制御部60は、たとえば、予めメモリに記憶された、電圧値と温度との関係を定めた第1マップを用いて、第1センサ70の出力を温度に変換する。制御部60は、変換した温度を、第1センサ70の検出温度として外部の装置に出力する。
The
また、制御部60は、信号線L22を介して受ける第2センサ80の検出信号(電圧)を温度に変換する。なお、以下においては、信号線L22を介して制御部60に入力される第2センサ80の検出信号を、「第2センサ80の出力」とも称する。制御部60は、たとえば、予めメモリに記憶された、電圧値と温度との関係を定めた第2マップを用いて、第2センサ80の出力を温度に変換する。制御部60は、変換した温度を、第2センサ80の検出温度として外部の装置に出力する。
Further, the
外部装置において、たとえば、第1センサ70の検出温度および第2センサ80の検出温度を用いた所定の制御が実行される。すなわち、センサ装置10および外部の装置において、第1端子部20および第2端子部30からの信号のモニタ結果を用いた制御(端子からの信号のモニタ結果を用いた制御)が行なわれる。
In the external device, for example, predetermined control using the detection temperature of the
<短絡検出処理>
ここで、第1端子部20および第2端子部30のように隣接する端子間において短絡が生じる場合がある。端子間の短絡は、たとえば、端子(第1端子部20および第2端子部30)からの信号のモニタ結果を用いた制御が行なわれている場合(端子の使用時)、すなわち、センサ(第1センサ70および第2センサ80)のモニタ時に発生する可能性が高い。そこで、センサのモニタ時(端子の使用時)に、端子間の短絡を検出できることが望ましい。
<Short circuit detection process>
Here, a short circuit may occur between adjacent terminals such as the first
そこで、本実施の形態に係る制御部60は、短絡検出処理を実行可能に構成される。短絡検出処理は、センサ(第1センサ70および第2センサ80)のモニタ時に、端子間の短絡を検出するための処理である。以下、短絡検出処理に関して、順を追って説明する。
Therefore, the
本実施の形態に係る第1入力回路40は、電源41と、利得変更部42と、抵抗44と、ADC45とを含む。
The
電源41は、信号線L11に電源電圧を供給する。電源41と信号線L12との間には、利得変更部42が電気的に接続される。
The
利得変更部42は、スイッチ43と、抵抗R1と、抵抗R2とを含む。
抵抗R1と抵抗R2とは、異なる抵抗値を有する。本実施の形態においては、抵抗R1の抵抗値は、抵抗R2の抵抗値よりも小さい値を有する。なお、抵抗R1と抵抗R2とは、互いに異なる抵抗値を有すればよく、その値は特に限定されるものではない。たとえば、抵抗R1の抵抗値は、抵抗R2の抵抗値よりも大きい値を有してもよい。
The
The resistance R1 and the resistance R2 have different resistance values. In the present embodiment, the resistance value of the resistor R1 has a value smaller than the resistance value of the resistor R2. The resistance R1 and the resistance R2 may have different resistance values, and the values are not particularly limited. For example, the resistance value of the resistor R1 may have a value larger than the resistance value of the resistor R2.
スイッチ43は、所謂c接点スイッチである。スイッチ43は、3つの接点43a、43b,43cを有する。接点43aは電源41と電気的に接続されている。接点43bは、抵抗R1の一端と電気的に接続されている。抵抗R1の他端は、信号線L11上の接続点X1に電気的に接続されている。接点43cは、抵抗R2の一端と電気的に接続されている。抵抗R2の他端は、接続点X1に電気的に接続されている。
The
スイッチ43は、接点43aと接点43bとを接続する第1状態と、接点43aと接点43cとを接続する第2状態とに切り替え可能に構成される。スイッチ43は、制御部60からの制御信号に従って、第1状態と第2状態とを切り替える。スイッチ43が第1状態である場合と、スイッチ43が第2状態である場合とでは、信号線L11に供給される電圧が異なる。すなわち、スイッチ43の接続状態が切り替えられると、第1端子部20の電圧ゲインが変更される。なお、利得変更部42は、本開示に係る「変更手段」の一例に相当する。本実施の形態においては、第1状態がスイッチ43のデフォルトの状態であり、短絡検出処理の実行時に、スイッチ43が第2状態に切り替えられる。
The
ADC45の入力部は、抵抗44を介して信号線L11上の接続点X1に接続される。ADC45の出力部は、信号線L12に接続される。ADC45は、第1端子部20から入力される第1センサ70からのアナログ信号をデジタル信号に変換して制御部60に出力する。
The input unit of the
制御部60は、第1入力回路40を制御して、短絡検出処理を実行する。短絡検出処理は、センサ(第1センサ70および第2センサ80)をモニタしている状態で開始される。センサのモニタ時には、第1入力回路40のスイッチ43は、第1状態になっている。すなわち、第1端子部20の電圧利得は、抵抗R1によって定まる電圧利得となっている。
The
そして、センサのモニタ時において、制御部60は、利得変更部42のスイッチ43を第1状態から第2状態に切り替える。これにより、第1端子部20の電圧利得は、抵抗R2によって定まる電圧利得となる。第1端子部20の電圧利得が変化することにより、信号線L12を介して制御部60に入力される信号のレベル(第1センサ70の出力)が変化する。
Then, at the time of monitoring the sensor, the
ここで、第1端子部20と第2端子部30との間(より具体的には、第1端子部20の第1正極端子21と第2端子部30の第2正極端子31との間)に短絡が生じている場合には、第1端子部20の電圧利得に伴なって、信号線L22を介して制御部60に入力される信号のレベル(第2センサ80の出力)が変化する。一方、第1端子部20と第2端子部30との間に短絡が生じていない場合には、第2センサ80の出力は変化しない。
Here, between the first
制御部60は、第1端子部20の電圧利得を変更させた後の第2センサ80の出力を監視し、第2センサ80の出力が閾値以上の変化をした場合に、第1端子部20と第2端子部30との間に短絡が生じていると判定する。
The
閾値は、たとえば、第1端子部20の電圧利得を変更させる前の第2センサ80の出力に、予め定められた変化率を乗算して算出される。変化率は、たとえば、電源41、抵抗R1および抵抗R2のそれぞれの値に基づいて、予め定めておくことができる。
The threshold value is calculated, for example, by multiplying the output of the
図2は、端子間に短絡が生じていない正常時の第1センサ70および第2センサ80の出力を説明するための図である。図3は、端子間に短絡が生じた異常時の第1センサ70および第2センサ80の出力を説明するための図である。図2および図3の横軸には時刻が示され、縦軸にはセンサの出力が示されている。図2における実線L1、および、図3における実線L3は、第1センサ70の出力を示す。図2における実線L2、および、図3における実線L4は、第2センサ80の出力を示す。
FIG. 2 is a diagram for explaining the outputs of the
まず、図2を参照して、時刻t0から時刻t1においては、利得変更部42のスイッチ43が第1状態となっている。時刻t1において、スイッチ43が第1状態から第2状態に切り替えられる。これによって、第1端子部20の電圧利得が変更される。第1端子部20の電圧利得が変更されたため、時刻t1において第1センサ70の出力(信号レベル)が低下している。一方、端子間に短絡が発生していないため、第1端子部20の電圧利得が変更されても、第2センサ80の出力は、その影響を受けない。それゆえに、第2センサ80の出力は、時刻t1の前後において、閾値以上の変化をしていない。
First, referring to FIG. 2, from time t0 to time t1, the
次に、図3を参照して、時刻t10から時刻t12においては、利得変更部42のスイッチ43が第1状態となっている。ここで、時刻t11において、第1端子部20と第2端子部30との間(より具体的には、第1端子部20の第1正極端子21と第2端子部30の第2正極端子31との間)に短絡が生じている。そのため、時刻t11において第1センサ70の出力と第2センサ80の出力とが同値となっている。この状態で、時刻t12において、スイッチ43が第1状態から第2状態に切り替えられる。第1端子部20の電圧利得が変更されたため、当該電圧利得の変更に伴なって、第1センサ70の出力および第2センサ80の出力(信号レベル)が低下している。この場合には、第2センサ80の出力は、時刻t12の前後において、閾値以上の変化をしている。
Next, with reference to FIG. 3, from time t10 to time t12, the
以上のように、制御部60は、第1端子部20の電圧利得を変更した前後の第2センサ80の出力を監視することにより、第1端子部20と第2端子部30との間での短絡の発生の有無を判定することができる。
As described above, the
本実施の形態における端子間の短絡検出手法であれば、スイッチ43の切り替えによって第1端子部20の電圧利得が変化するものの、センサ(第1センサ70および第2センサ80)のモニタを中断しなくてもよい。そのため、端子間の短絡検出のために、端子(第1端子部20および第2端子部30)からの信号のモニタ結果を用いた制御を中断しなくてもよい。
In the short-circuit detection method between terminals in the present embodiment, although the voltage gain of the first
なお、第1端子部20の電圧利得の変更後(スイッチ43:第2状態)には、制御部60は、上述の第1マップに代えて、変更後の電圧利得に応じた第3マップ(電圧値と温度との関係を定めたマップ)を用いて、第1センサ70の出力を温度に変換すればよい。
After the voltage gain of the first
<制御部の機能ブロック>
図4は、本実施の形態に係る制御部60の機能ブロック図である。図4を参照して、制御部60は、実行開始部61と、スイッチ切替部62と、第1取得部63と、第2取得部64と、判定部65と、出力部66とを含む。
<Functional block of control unit>
FIG. 4 is a functional block diagram of the
実行開始部61は、短絡検出処理の開始を決定する。実行開始部61は、たとえば、前回の短絡検出処理の実行から所定時間が経過した場合に、短絡検出処理の開始を決定する。あるいは、実行開始部61は、たとえば、センサ装置10の上位装置から実行指示を受けた場合に、短絡検出処理の開始を決定してもよい。短絡検出処理の開始を決定すると、実行開始部61は、スイッチ切替部62に接続状態の切り替え指示を出力する。
The
スイッチ切替部62は、切り替え指示を受けると、利得変更部42のスイッチ43の接続状態を、第1状態から第2状態に切り替えるための制御信号を生成し、出力する。また、スイッチ切替部62は、利得変更部42のスイッチ43の接続状態を切り替えたこと、すなわち、第1端子部20の電圧利得を変更したことを示す変更信号を判定部65に出力する。
Upon receiving the switching instruction, the
第1取得部63は、第1センサ70の出力を取得し、判定部65に出力する。
第2取得部64は、第2センサ80の出力を取得し、判定部65に出力する。
The
The
判定部65は、第1センサ70の出力および第2センサ80の出力を受ける。判定部65は、第1端子部20と第2端子部30との間(より具体的には、第1端子部20の第1正極端子21と第2端子部30の第2正極端子31との間)に短絡が生じているか否かを判定する。判定部65は、スイッチ切替部62から変更信号を受け、かつ、第2センサ80の出力が閾値以上変化した場合に、第1端子部20と第2端子部30との間に短絡が生じていると判定する。判定部65は、判定結果(端子間の短絡の有無)を出力部66に出力する。判定部65は、スイッチ切替部62から変更信号を受け、かつ、第2センサ80の出力が閾値以上変化していない場合には、第1端子部20と第2端子部30との間に短絡が生じていないと判定する。
The
なお、判定部65は、スイッチ切替部62から変更信号を受け、かつ、第1センサ70の出力が第1閾値以上変化し、かつ、第2センサ80の出力が第2閾値以上変化した場合に、第1端子部20と第2端子部30との間に短絡が生じていると判定してもよい。たとえば、第2センサ80の検出対象が大きく変化したような場合には、第2センサ80の出力が閾値を超えて変動することもあり得る。このような場合に、第2センサ80の出力の変動のみの監視では、端子間の短絡の発生を正確に判定できない場合もあり得る。第2センサ80の出力の変動に加えて、第1センサ70の出力の変動も考慮することによって、端子間の短絡の発生をより正確に判定することができる。なお、第1閾値は、たとえば、第1端子部20の電圧利得を変更させる前の第1センサ70の出力に、上述の変化率を乗算して算出される。第2閾値は、たとえば、第1端子部20の電圧利得を変更させる前の第2センサ80の出力に、上述の変化率を乗算して算出される。
The
出力部66は、判定部65から受けた判定結果を、外部の装置に出力する。
<制御部により実行される処理>
図5は、制御部60で実行される短絡検出処理の手順を示すフローチャートである。図5に示すフローチャートは、短絡検出処理の実行開始が決定された場合にメインルーチンから呼び出され、制御部60により実行される。なお、図5に示すフローチャートの各ステップ(以下ステップを「S」と略す)は、制御部60によるソフトウェア処理によって実現される場合について説明するが、その一部あるいは全部が制御部60内に作製されたハードウェア(電気回路)によって実現されてもよい。
The
<Process executed by the control unit>
FIG. 5 is a flowchart showing a procedure of the short circuit detection process executed by the
制御部60は、前回の短絡検出処理の実行から所定時間が経過した場合、あるいは、上位装置から実行指示を受けた場合に当該フローチャートを開始し、第1センサ70の出力および第2センサ80の出力を取得する(S1)。制御部60は、第1端子部20の電圧利得の変更前の値として、取得した値を記憶する。
The
次いで、制御部60は、第1端子部20の電圧利得を変更する(S3)。具体的には、制御部60は、利得変更部42のスイッチ43の接続状態を、第1状態から第2状態に変更する。これにより、第1端子部20の電圧利得が変更される。
Next, the
次いで、制御部60は、第1センサ70の出力および第2センサ80の出力を取得する(S5)。制御部60は、第1端子部20の電圧利得の変更後の値として、取得した値を記憶する。
Next, the
制御部60は、第1端子部20の電圧利得の変更前後において、第2センサ80の出力が閾値以上変化したか否かを判定する(S7)。第2センサ80の出力が閾値以上変化した場合には(S7においてYES)、制御部60は、異常判定し、第1端子部20と第2端子部30との間(より具体的には、第1端子部20の第1正極端子21と第2端子部30の第2正極端子31との間)に短絡が生じていると判定する(S9)。
The
第1端子部20の電圧利得の変更前後において、第2センサ80の出力が閾値以上変化していない場合には(S7においてNO)、制御部60は、正常判定し、第1端子部20と第2端子部30との間に短絡が生じていないと判定する(S11)。
If the output of the
なお、S7において、制御部60は、第1センサ70の出力が第1閾値以上変化し、かつ、第2センサ80の出力が第2閾値以上変化した場合に、第1端子部20と第2端子部30との間に短絡が生じていると判定してもよい。第2センサ80の出力の変動に加えて、第1センサ70の出力の変動も考慮することによって、端子間の短絡の発生をより正確に判定することができる。
In S7, the
制御部60は、S7あるいはS9での判定結果を出力する(S13)。
以上のように、本実施の形態に係るセンサ装置10においては、第1端子部20の電圧利得の変更前後の第2センサ80の出力を監視することにより、第1端子部20と第2端子部30との間での短絡の発生の有無が判定される。本実施の形態における端子間の短絡検出手法であれば、スイッチ43の切り替えによって第1端子部20の電圧利得が変化するものの、センサ(第1センサ70および第2センサ80)のモニタを中断しなくてもよい。そのため、端子間の短絡検出のために、第1端子部20および第2端子部30からの信号のモニタ結果を用いた制御を中断しなくてもよい。
The
As described above, in the
<変形例1>
実施の形態においては、センサ装置10が、第1端子部20および第2端子部30の2つの端子部を有する例について説明した。しかしながら、端子部の数は2つに限られるものではない。センサ装置10は、3つ以上の端子部を有してもよい。センサ装置10が3以上の端子部を有する場合であっても、各端子部に対して第1入力回路40が設けられることにより、隣接する端子間の短絡の発生を検出することができる。
<
In the embodiment, an example in which the
<変形例2>
実施の形態においては、利得変更部42は、スイッチ43と、抵抗R1と、抵抗R2とを含み、スイッチ43の接続状態を変更することにより、第1端子部20の電圧利得を変更した。変形例2においては、第1端子部20の電圧利得を変更する他の例を説明する。
<
In the embodiment, the
たとえば、スイッチ43に代えて、所謂a接点スイッチあるいはb接点スイッチを用いることも可能である、変形例2においては、一例としてa接点スイッチを用いる例について説明する。
For example, a so-called a-contact switch or a b-contact switch can be used instead of the
変形例2においては、抵抗R1の一端は、電源41と電気的に接続されている。抵抗R1の他端は、信号線L11上の接続点X1に電気的に接続されている。抵抗R2は、電源1と接続点X1との間に、抵抗R1と並列に接続されている。抵抗R2の一端は、a接点スイッチを介して、電源41と抵抗R1の一端との接続点に電気的に接続されている。具体的には、a接点スイッチは、第1接点および第2接点を有する。第1接点は、たとえば、電源41と抵抗R1の一端との接続点に電気的に接続されている。第2接点は、抵抗R2の一端と電気的に接続されている。抵抗R2の他端は、抵抗R1の他端と接続点X1との接続点に電気的に接続されている。
In the second modification, one end of the resistor R1 is electrically connected to the
変形例2においては、a接点スイッチの遮断と接続とを切り替えることにより、第1端子部20の電圧利得を変更することができる。すなわち、変形例2においても、実施の形態と同様に、a接点スイッチの接続状態を制御することにより、第1端子部20の電圧利得を変更することができる。ゆえに、変形例2の構成においても、実施の形態と同様の効果を奏することができる。なお、第1端子部20の電圧利得は、抵抗R1,R2の抵抗値を適宜変更することで、適切に設定すればよい。
In the second modification, the voltage gain of the first
<変形例3>
実施の形態においては、利得変更部42は、スイッチ43と、抵抗R1と、抵抗R2とを含み、スイッチ43の接続状態を変更することにより、第1端子部20の電圧利得を変更した。変形例3においては、第1端子部20の電圧利得を変更する他の例を説明する。
<Modification 3>
In the embodiment, the
図6は、変形例3に係るセンサ装置10Aの全体構成図である。センサ装置10Aは、実施の形態に係るセンサ装置10に対して、第1入力回路40を第1入力回路40Aに変更したものである。センサ装置10Aのその他の構成については、センサ装置10と同様であるため、繰り返し説明しない。
FIG. 6 is an overall configuration diagram of the sensor device 10A according to the modified example 3. The sensor device 10A is obtained by changing the
第1入力回路40Aは、第1電源46と、利得変更部47と、抵抗R3と、抵抗44と、ADC45とを含む。利得変更部47は、第2電源48と、スイッチ49とを含む。
The
第1電源46と第2電源48とは、異なる電位を有する。すなわち、第1電源46と第2電源48とは、信号線L11に異なる電圧を供給する。変形例3においては、第1電源46は、第2電源48よりも高い電位を有する。なお、第1電源46と第2電源48とは、互いに異なる電位を有すればよく、その値は特に限定されるものではない。たとえば、第1電源46は、第2電源48よりも低い電位を有してもよい。
The
スイッチ49は、所謂c接点スイッチである。スイッチ49は、3つの接点49a、49b,49cを有する。接点49aは、抵抗R3の一端と電気的に接続されている。抵抗R3の他端は、信号線L11上の接続点X3に電気的に接続されている。接点49bは、第1電源46と電気的に接続されている。接点49cは、第2電源48と電気的に接続されている。スイッチ49は、接点49aと接点49bとを接続する第3状態と、接点49aと接点49cとを接続する第4状態とに切り替え可能に構成される。スイッチ49は、制御部60からの制御信号に従って、第3状態と第4状態とを切り替える。スイッチ49が第3状態である場合と、スイッチ49が第4状態である場合とでは、信号線L11に供給される電圧が異なる。すなわち、スイッチ49の接続状態が切り替えられると、第1端子部20の電圧ゲインが変更される。なお、利得変更部47は、本開示に係る「変更手段」の一例に相当する。変形例3においては、第3状態がスイッチ49のデフォルトの状態であり、短絡検出処理の実行時に、スイッチ49が第4状態に切り替えられる。
The
第1入力回路40Aが上記のような構成を有するので、実施の形態と同様に、スイッチ49の接続状態を制御することにより、第1端子部20の電圧利得を変更することができる。変形例3に係るセンサ装置10Aにおいても、実施の形態に係るセンサ装置10と同様の効果を奏することができる。
Since the
<比較例>
たとえば、実施の形態1に係るセンサ装置10において、第1端子部20と第2端子部30との短絡を検出するために、第1入力回路40代えて、他の構成を有する入力回路を採用することも考えられる。
<Comparison example>
For example, in the
図7は、比較例に係るセンサ装置100の全体構成図である。センサ装置100は、第1端子部200と、第2端子部300と、第1入力回路400と、第2入力回路500と、制御部600とを備える。第1端子部200には、第1センサ700が接続されている。第2端子部300には、第2センサ800が接続されている。第1端子部200、第2端子部300、第2入力回路500、第1センサ700および第2センサ800は、実施の形態に係るセンサ装置10の第1端子部20、第2端子部30、第2入力回路50、第1センサ70および第2センサ80とそれぞれ同様の構成を有する。そのため、第1端子部200、第2端子部300、第2入力回路500、第1センサ700および第2センサ800については、その説明は繰り返さない。
FIG. 7 is an overall configuration diagram of the
第1入力回路400は、電源410と、抵抗R4と、抵抗440と、ADC450と、スイッチ460とを含む。
The
電源410は、信号線L110に電源電圧を供給する。電源410は、抵抗R4を介して信号線L110に電気的に接続される。具体的には、抵抗R4の一端は電源410と電気的に接続され、他端は信号線L110上の接続点X10に電気的に接続される。
The
ADC450の入力部は、抵抗440を介して、抵抗R3の他端と信号線L31との接続点X10に電気的に接続される。ADC450は、第1端子部200から入力される第1センサ700からのアナログ信号をデジタル信号に変換して制御部600に出力する。
The input portion of the
スイッチ460は、第1端子部200(第1正極端子210)を接地するためのスイッチである。スイッチ460が閉状態となると、第1正極端子210が接地される。スイッチ460は、制御部600からの制御信号に応じて開状態と閉状態とを切り替える。
The
制御部600は、第1端子部200と第2端子部300との短絡を検出する場合には、第1入力回路400のスイッチ460を閉状態に制御する。これによって、信号線L120を介して制御部600に入力される信号のレベル、すなわち第1センサ700の出力(第1端子部200の信号レベル)がゼロに固定される。
When the
制御部600は、スイッチ460を閉状態にして、第1センサ700の出力をゼロに固定した状態で、第2センサ800の出力(第2端子部300の信号レベル)を監視する。仮に第1端子部200と第2端子部300との間(より具体的には、第1端子部200の第1正極端子210と第2端子部300の第2正極端子310との間)に短絡が生じている場合には、第1端子部200の信号レベルをゼロに固定することにより、第2端子部300の信号レベルもゼロになる。一方、第1端子部200と第2端子部300との間に短絡が生じていない場合には、第1端子部200の信号レベルをゼロに固定したとしても、第2端子部300の信号レベルはゼロにならない。制御部600は、第1端子部200の信号レベルをゼロに固定した状態で、第2端子部300の信号レベルを監視することにより、第1端子部200と第2端子部300との間の短絡の発生の有無を検出することができる。
The
しかしながら、この場合には、第1端子部200の信号レベルをゼロに固定するため、センサ(第1センサ70および第2センサ80)のモニタを中断することが求められる。そのため、たとえば端子間の短絡の発生の有無を判定するためのテストモードを設け、テストモードの選択時には、センサの検出値を用いた制御を中断することが求められる。比較例に係るセンサ装置100では、実施の形態のセンサ装置10のように、センサの検出値を用いた制御を継続しながら、端子間の短絡の発生の有無を判定することはできない。
However, in this case, in order to fix the signal level of the first
また、仮に端子間に短絡が生じたとしても、センサ装置および/または外部の装置に致命的な故障を生じさせないように、短絡が生じた場合に致命的な故障を生じさせる可能性のある端子同士が隣接しないような設計をすることも考えられる。しかしながら、この場合には、端子の配列に制約が生じてしまう。 In addition, even if a short circuit occurs between the terminals, a terminal that may cause a fatal failure if a short circuit occurs so as not to cause a fatal failure in the sensor device and / or an external device. It is also conceivable to design so that they are not adjacent to each other. However, in this case, the arrangement of terminals is restricted.
また、物理的に似た挙動をするセンサの出力に基づいて、短絡の発生を推定することも考えられる。物理的に似た挙動をするセンサの一例として、たとえば、センサ装置が車両に搭載される場合を例に想定すると、エンジン冷却水の温度を検出する水温センサと、エンジンオイルの温度を検出する油温センサとが挙げられる。水温センサの出力と、油温センサの出力とには、一定の相関関係があると考えられる。このように、物理的に似た挙動をするセンサがある場合には、一方のセンサの短絡発生の結果に基づいて、他方のセンサの短絡の発生を推定することも考えられる。しかしながら、センサの種類によっては、物理的に似た挙動をするセンサが存在しない場合もある。このような場合には、他のセンサの結果に基づいて短絡の発生を推定することができない。 It is also conceivable to estimate the occurrence of a short circuit based on the output of a sensor that behaves physically similar. As an example of a sensor that behaves physically similar, for example, assuming that a sensor device is mounted on a vehicle, a water temperature sensor that detects the temperature of engine cooling water and an oil that detects the temperature of engine oil. An example is a temperature sensor. It is considered that there is a certain correlation between the output of the water temperature sensor and the output of the oil temperature sensor. As described above, when there is a sensor that behaves physically similar, it is conceivable to estimate the occurrence of a short circuit in the other sensor based on the result of the occurrence of a short circuit in one sensor. However, depending on the type of sensor, there may be no sensor that behaves physically similar. In such a case, the occurrence of a short circuit cannot be estimated based on the results of other sensors.
以上のように、実施の形態における第1入力回路40を用いることによって、センサの検出値を用いた制御を中断することなく、端子間における短絡の発生の有無を検出することができる。
As described above, by using the
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiments disclosed this time should be considered to be exemplary and not restrictive in all respects. The scope of the present disclosure is set forth by the claims rather than the description of the embodiments described above, and is intended to include all modifications within the meaning and scope of the claims.
10,10A センサ装置、20 第1端子部、21 第1正極端子、22 第1負極端子、30 第2端子部、31 第2正極端子、32 第2負極端子、40,40A 第1入力回路、41 電源、42 利得変更部、43 スイッチ、44 抵抗、45 ADC、46 第1電源、47 利得変更部、48 第2電源、49 スイッチ、50 第2入力回路、51 電源、52 プルアップ抵抗、53 抵抗、54 ADC、60 制御部、61 実行開始部、62 スイッチ切替部、63 第1取得部、64 第2取得部、65 判定部、66 出力部、70 第1センサ、80 第2センサ、100 センサ装置、200 第1端子部、210 第1正極端子、300 第2端子部、310 第2正極端子、400 第1入力回路、410 電源、440 抵抗、450 ADC、460 スイッチ、500 第2入力回路、600 制御部、700 第1センサ、800 第2センサ、L11,L12,L21,L22,L31,L110,L120 信号線、R1,R2,R3,R4 抵抗。 10, 10A sensor device, 20 1st terminal, 21 1st positive electrode terminal, 22 1st negative electrode terminal, 30 2nd terminal, 31 2nd positive electrode terminal, 32 2nd negative electrode terminal, 40, 40A 1st input circuit, 41 power supply, 42 gain change unit, 43 switch, 44 resistance, 45 ADC, 46 first power supply, 47 gain change unit, 48 second power supply, 49 switch, 50 second input circuit, 51 power supply, 52 pull-up resistance, 53 Resistance, 54 ADC, 60 Control unit, 61 Execution start unit, 62 Switch switching unit, 63 1st acquisition unit, 64 2nd acquisition unit, 65 Judgment unit, 66 Output unit, 70 1st sensor, 80 2nd sensor, 100 Sensor device, 200 1st terminal, 210 1st positive terminal, 300 2nd terminal, 310 2nd positive terminal, 400 1st input circuit, 410 power supply, 440 resistance, 450 ADC, 460 switch, 500 2nd input circuit , 600 Control unit, 700 1st sensor, 800 2nd sensor, L11, L12, L21, L22, L31, L110, L120 signal line, R1, R2, R3, R4 resistance.
Claims (1)
前記第1端子および前記第2端子から信号を受ける制御装置と、
前記第1端子の電圧利得を変更させる変更手段とを備え、
前記制御装置は、前記変更手段を制御し、
前記制御装置は、前記第1端子の電圧利得を変更させたときの前記第2端子の信号レベルの変化に基づいて、前記第1端子と前記第2端子との短絡を検出する、短絡検出装置。 A short-circuit detection device that detects a short circuit between the first terminal and the second terminal.
A control device that receives signals from the first terminal and the second terminal,
It is provided with a changing means for changing the voltage gain of the first terminal.
The control device controls the changing means,
The control device is a short-circuit detection device that detects a short circuit between the first terminal and the second terminal based on a change in the signal level of the second terminal when the voltage gain of the first terminal is changed. ..
Priority Applications (1)
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