JP3106404B2 - 開閉器又は押ボタン開閉器の接触を検査する回路装置及び方法 - Google Patents
開閉器又は押ボタン開閉器の接触を検査する回路装置及び方法Info
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Description
による開閉器又は押ボタン開閉器の接触を検査する回路
装置に関する。同様に本発明は、請求項7又は10の上
位概念による開閉器又は押ボタン開閉器の接触を検査す
る方法にも関する。
を読込まれる開閉器を使用することは公知である。これ
らの開閉器は、入出力ポートとしても構成できる制御器
の入力端に接続される。この入出力ポートを開閉器に接
続することによって、この入出力ポートが入力端として
のみ使用される。更に例えばアナログ開閉器を、A/D
変換器として構成されている制御器の切換え開閉器又は
切換え押ボタン開閉器に接続することも公知である。所
定の機器仕様のすべての開閉器が組込まれているか否か
を検査し、かつすべての開閉器が規則正しく接触しかつ
規則正しく動作しているか否かを検査しようとすれば、
これらの開閉器が手で検査される。その際すべての開閉
器の検査を確実にするため、検査者は相互作用する検査
プログラムにより指導される。
産業では、完成された製品において、すべての開閉器が
所定の製品仕様に従つて製品に組込まれているか又はい
ないかを検査する必要性がしばしば起こる。
抵抗を並列接続することによつて、この開閉器又はセン
サを検査する回路装置が公知である(ドイツ連邦共和国
特許出願公開第3724926号明細書)。並列及び直
列に接続される別の抵抗に対する抵抗比に基いて異なる
値で現われる電圧レベルにより、開閉器又はセンサの種
々の接触誤差又は機能障害を検出することができる。こ
の抵抗を通る持続電流を防止するため、この抵抗に対し
て直列に制御可能な開閉器が接続され、検査を行う時に
のみこの開閉器が閉じられる。
器又は押ボタン開閉器の規則正しい接触の検査を簡単化
することである。
供給される回路にある開閉器又は押ボタン開閉器が、制
御器又はマイクロプロセツサの少なくとも1つの入力端
に少なくとも一時的にかつ少なくとも1つの出力端に少
なくとも一時的に接続されており、開閉器又は押ボタン
開閉器が切換え開閉器又は切換え押ボタン開閉器として
構成され、その一方の開閉区間が特定の電位に直接接続
され、その他方の開閉区間がコンデンサ装置を介して特
定の電位に接続されている、開閉器又は押ボタン開閉器
の規則正しい接触を検査する回路装置によつて解決され
る。
器又は押ボタン開閉器が切換え開閉器又は切換え押ボタ
ン開閉器として構成されているという相違を持つてい
る。回路装置のこの構成によつて、開閉器又は押ボタン
開閉器の操作毎にコンデンサが放電するという事態が防
止される。即ち開閉器又は押ボタン開閉器の遮断後コン
デンサが再び充電され、それに応じた大きいエネルギー
消費が伴うことになる。更にそれにより、開閉器又は押
ボタン開閉器の操作の際、信号レベルの変化が制御器に
より検出可能になるまで、まずコンデンサが放電せねば
ならないという事態が防止される。これは時間遅れを伴
うことになる。
開閉器の操作を必要とすることなく、接触の検査、又は
開閉器又は押ボタン開閉器がそもそも組込まれているか
又はいないかの検査を行うことができる。それにより接
触の検査を自動的に行うことが可能になる。
ら成ることができる。このコンデンサは、開閉器又は押
ボタン開閉器が操作されない時、直流が流れるのを防止
する。こうして持続電流及びそれにより生じる自動車の
電池の放電を防止するため、それ以外の手段(例えば制
御可能な開閉器による遮断)をとる必要がない。
ポートに接続することができる。その場合本発明によれ
ば、このポートは入力端として使用されるだけでなく、
検査のために信号レベルを変化するため、入力端と出力
端とが交代される。開閉器又は押ボタン開閉器を異なる
ポートに接続し、これらのうち少なくとも1つのポート
を入力端とし、少なくとも1つの別のポートを出力端と
することも可能である。その場合レベル変化後信号レベ
ルの時間応答を評価することができる。正しい接触の場
合、RC素子のため信号レベルの上昇が遅れる。
圧を供給される回路にある開閉器又は押ボタン開閉器
が、制御器又はマイクロプロセツサの少なくとも1つの
入力端に少なくとも一時的にかつ少なくとも1つの出力
端に少なくとも一時的に接続されており、開閉器又は押
ボタン開閉器の開閉区間にコイル装置が設けられてい
る、開閉器又は押ボタン開閉器の規則正しい接触を検査
する回路装置によつて解決される。
ボタン開閉器の操作されている状態でこの開閉器又は押
ボタン開閉器を検査することができる。この場合も制御
器又はマイクロプロセツサの出力端を介して信号レベル
が変化されて、この信号レベルが開閉器又は押ボタン開
閉器の操作される際の信号レベルに一致した後、信号レ
ベルの時間応答が評価される。
は押ボタン開閉器の開閉区間に対して並列にコンデンサ
装置が設けられている。それにより開閉器又は押ボタン
開閉器が操作されるか否かに関係なく、検査が有利に可
能である。
圧を供給される回路にある開閉器又は押ボタン開閉器
が、制御器又はマイクロプロセツサの少なくとも1つの
入力端に少なくとも一時的にかつ少なくとも1つの出力
端に少なくとも一時的に接続されており、開閉器又は押
ボタン開閉器が切換え開閉器又は切換え押ボタン開閉器
として構成され、その一方の開閉区間がコイル装置を介
して特定の電位に接続され、その他方の開閉区間がコン
デンサ装置を介して特定の電位に接続されている、開閉
器又は押ボタン開閉器の規則正しい接触を検査する回路
装置によつて解決される。
器又は押ボタン開閉器が切換え開閉器又は切換え押ボタ
ン開閉器として構成されていることである。それによ
り、開閉器又は押ボタン開閉器の操作される際減衰する
振動が生じるのを防止することができる。こうして常に
特定の遅延時間後特定の信号レベルが現われる。
セツサの入力端及び出力端が入出力ポートを介して実現
されていることによつて、前記の回路装置の1つを発展
させることができる。その際開閉器又は押ボタン開閉器
は、有利に制御器又はマイクロプロセツサのただ1つの
端子に接続されねばならない。
セツサの入力端及び出力端が相違しており、適当に時間
をずらされて動作可能であることによつて、前記回路の
1つを発展させることができる。それにより、例えばA
/D変換器に接続されているアナログ開閉器を検査する
ことも可能である。
又は押ボタン開閉器をまず少なくとも出力端に接続し、
それから出力端を介して、開閉器又は押ボタン開閉器の
規則正しい接触及び操作の際入力端における信号レベル
に一致する信号レベルを出力し、信号レベルの変化後開
閉器又は押ボタン開閉器を少なくとも入力端に接続し、
それから信号レベルを評価する、前記回路装置の1つを
使用して、開閉器又は押ボタン開閉器の規則正しい接触
を検査する方法によつて解決される。それにより開閉器
又は押ボタン開閉器の検査が可能になる。入力端から出
力すべき信号レベルは、開閉器又は押ボタン開閉器が入
力端をアースに接続するか他の電位に接続するかに関係
している。
ルの時間応答により規則正しい接触が検査される。それ
により規則正しい接触の検査が簡単に評価可能である。
も1つの特有な時点に信号レベルを特定の閾値と比較す
る。それにより多額の費用なしに時間応答が評価可能で
ある。
よつて解決され、この方法では開閉器又は押ボタン開閉
器の規則正しい接触を検査するため前記の回路装置の1
つを使用し、作動中に開閉器又は押ボタン開閉器の操作
に帰せられる信号レベルが検出されると、出力端を介し
て、開閉器又は押ボタン開閉器の規則正しい接触及び開
閉操作の際入力端における信号レベルに一致する信号レ
ベルを出力し、続いて出力端を不動作にし、信号レベル
の時間応答から、開閉器又は押ボタンの開閉器の操作が
行われているか否かを推論する。それにより開閉器又は
押ボタン開閉器の操作を、導線の接地のような故障状況
から有利に区別することができる。それにより安全性に
関して信号評価を著しく改善することができる。
り、検査の際費用を著しく減少することができる。開閉
器又は押ボタン開閉器における検査は、任意の頻度で常
に手動操作の必要なしに、ソフトウエア検査ルーチンの
呼出しにより行うことができる。これは、製造における
検査のほかに、顧客サービスにおいても適用可能であ
る。検査計算機は、検査ルーチンの開始及び故障メモリ
ー/状況ビツトの読出しにのみ使用される。
に説明される。
な回路(抵抗R)102を持つ制御器入出力ポート10
1の原理的構成図を示している。この開閉器103は切
換え開閉器として構成され、その一方の開閉区間は入出
力ポート101をアースに接続し、その他方の開閉区間
を介して入出力ポートが、図1に実施例ではただ1つの
コンデンサから成るコンデンサ装置104を介してアー
スに接続される。従来技術による開閉器に比べて開閉器
103が必要とするただ1つの変更は、開閉器103の
不動作位置(操作されない位置)で挿入されるコンデン
サ104である。制御器の高いクロツク速度により、速
い充電過程を入出力ポートで読込むことが可能なので、
ここでは非常に小さいコンデンサ104が使用され(C
に比例する充電時間)、開閉器103に収容する際場所
に関して問題とならない。入力段のための所定の不動作
位置レベル(ここでは5V)を利用可能にするため、プ
ツシユプル出力段及びオープンドレン出力段では存在せ
ねばならない抵抗Rは、コレクタ抵抗を持つ出力段では
なくてもよい。もちろん開閉器103を押ボタン開閉器
として構成することができる。切換え開閉器又は切換え
押ボタン開閉器としての構成により、開閉器又は押ボタ
ン開閉器操作の際コンデンサは放電しない。それにより
エネルギー消費が有利に限定され、他方では開閉速度が
高められる。なぜならば、開閉過程を直ちに検出でき、
コンデンサを放電するために必要な時間後に始めて検出
しなくてよいからである。開閉器又は押ボタン開閉器の
操作されない位置では、コンデンサは保持電流をとらな
い。とりわけこれは、自動車分野における使用の際、電
池を不必要に負荷しないようにするために非常に重要で
ある。
の時この電位変化がコンデンサの充電反転過程の開始時
間に入出力ポートに印加されるか否かを検査せねばなら
ない。コンデンサ104又は開閉器103がないと、電
位は直ちに初期状態へ戻る。図2は、入出力ポートにお
ける検査の際における信号レベルの時間的経過を示し、
図1による開閉器105は操作されない位置にある。従
来の開閉器又は組込まれていない開閉器は、破線で示す
時間的経過を示す。
いる。 1) 第1の入出力ポートが読込まれる時点 2) ″出力端″への入出力ポートの切換え及び″零″
の出力 3) ″入力端″への入出力ポートの切換え 4) 入出力ポートが読込まれる第2の時点
コンデンサ104へ流れ、これをUc=5Vに充電す
る。それからコンデンサ104が阻止状態になり、不動
作状態にあり、即ち持続電流は流れない。開閉器103
の操作の際にも、コンデンサ104を放電することが不
可能なので、このコンデンサ104は充電されたままで
ある。入出力ポート101における万一のレベル変化動
作は、この開閉器103の切換え動作の際起こらない。
スへの接続)が存在するか又は開閉器又は押ボタン開閉
器が操作されるか否かを検出するため、図2に従つて、
検査すべき開閉器103の入出力ポート101がまず第
1に読込まれる(時点1)。検査前に検査可能な開閉器
103が不動作位置にあるべきなので、時点1に″低″
を持つ入出力ポートが読込まれる場合、アースへの接続
が存在する。
ら″出力端″への切換え及び″低″の出力)は、入出力
ポートを介してコンデンサの放電を行う。コンデンサが
完全に放電(放電時間tu≒5*R′*C,ここでR′
は接点及び導線の抵抗)するような大きさに時間tuを
選ぶべきである。
続される(時点3)。コンデンサは、再び電圧Uc=5
Vに達し、従つて不動作状態になるまで、抵抗Rを介し
て充電される(充電時間≒5*R*C)。
ト101の切換え過程に起こらないようにするため、入
出力ポート101が読込まれるまでに、遅れ時間tvが
待たれる。
レベルがこの閾値以下にあると、開閉器101が組込ま
れておりかつ正しく接触しているものと推論することが
できる。レベルがこの閾値以上にあると、破線で示す時
間経過が存在し、従つて開閉器101が組込まれていな
いか、又は開閉器101が正しく接触していないものと
推論することができる。
利用可能である。この時間後読込まれるすべては、もは
や正しいものと解釈することができない。時間tm後入
出力ポートの読込みは、検査可能な開閉器が組込まれて
いる場合も、″高″を生じることになり、従つて開閉器
が組込まれているかいないかの評価のために、誤つた情
報を与えることになる。これに反し時間tm中に、検査
可能な開閉器が組込まれている場合入出力ポートに″
低″が読込まれ、開閉器のない場合″高″が読込まれ
る。従つて時間tm中にのみ一義性が保証される。
ートが読込まれる2つの時点の可能な場合が、それから
得られる認識と共にあげられている。 時点1 時点2 認識 ″低″ ″低″ (開閉器が操作される)又はアースに接続 ″低″ ″高″ 起こらない ″高″ ″低″ 開閉器が組込まれている ″高″ ″高″ 開閉器が組込まれていないか又はVccに接続
接続されずに12Vに接続されている開閉器又は押ボタ
ン開閉器は、同じ方法に従つて検査することができる。
入出力ポートの論理が反転しているだけなので、アース
へコンデンサの放電の代りに、コンデンサが5Vに充電
される。
制御器から読込まれる各導線は、すべての導線が正しく
存在するか否かを検査できるために、コンデンサを備え
ていなければならない。
閉器は、原理的にすべての開閉器又は押ボタン開閉器を
このように検査可能な1つの開閉器又は押ボタン開閉器
にできることを示している。アナログ符号化された開閉
器は、A/D変換器を持つポートを介して読込まれねば
ならず、これらは少なくとも入力ポートとして設計され
ているが、ここではコンデンサ104の反転充電を可能
にするため、付加的にもう1つの入出力ポートが使用さ
れねばならない。検査の実際の経過は上述したのと全く
同様である。
この原理的構成図は、開閉器503の読込みに必要な回
路502(抵抗R)を持つ制御器入出力ポート501を
示している。この開閉器503は開閉器又は押ボタン開
閉器の不動作位置(操作されない位置)で一方の開閉区
間にあるコンデンサ504のほかに、他方の開閉区間へ
挿入されているコイル505を備えているので、操作さ
れる位置でこのコイル505が有効になる。入力段用の
所定の不動作位置レベル(ここでは5V)を利用可能に
するため、プツシユプル出力段及びオープンドレン出力
段では存在せねばならない抵抗Rは、コレクタ抵抗を持
つ出力段では省くことができる。本発明によれば、この
開閉器503は、操作される位置でも制御器又はマイク
ロプロセツサにより検査することができる。アースに接
続される開閉器503が閉じられているか、又はアース
への接続が行われ、それにより制御器入力端がアースに
接続されているかは、区別することができる。
器が検査前に不動作位置にあり、アースへの接続のみが
問題になるため、制御器入力端がアースに接続されてい
る場合、これだけを区別することができる。従つてコイ
ルにより、開閉器がオンであるか、又は押ボタン開閉器
が操作される時にも、検査を行うことができる。これ
は、例えば自動車工業又は電子工業におけるように、特
に複雑な装置において効果を現わす。なぜならば、検査
を開始できる前に、開閉器が不動作位置へ切換えられて
はならないからである。むしろ検査はいかなる開閉位置
でも行うことができる。特に安全に関係する機能におい
て、開閉器が実際にも操作されており、偶然にはアース
への接続が行われていないか否かを検査できるようにす
るため、連続する作動中にもこの検査を有利に行うこと
ができる。
検査の経過の際入出力ポート501における信号経過を
示している。従来の開閉器が操作されるか又はアースへ
接続される際、破線の経過が生じることになる。検査の
際入出力ポートにおける電位変化により、開閉器503
において、開閉器が操作位置にあり、従つて規則正しく
動作するか、又はアースに接続されているか否かを、区
別することができる。
いる。 1) 入出力ポートが読込まれる第1の時点 2) ″出力端″への入出力ポートの切換え及び″零″
の出力 3) ″入力端″への入出力ポートの切換え 4) 入出力ポートが読込まれる第2の時点
コイル505を通つて流れ、コイル505の小さい導線
抵抗のためずつと大きい抵抗Rに比較してほぼ零である
電圧降下を生じるので、制御器はこの場合過渡状態にあ
るコイル505によつても″低″を読込む。
き開閉器503の入出力ポートが読込まれて(時点
1)、この開閉器503が操作位置にあるか否かを検出
する。Vcc/アースへの接続及び遮断の事例は、入出
力ポートの第2の読込み(時点4)に関連して排除する
ことができる。
ら″出力端″への切換え及び″低″の出力)は、電流が
もはや開閉器503のコイル505を経て流れず、制御
器の入出力ポート501を経て流れるようにする。コイ
ル505の磁界が消滅する(tu=5*L/R′、ここ
でR′は接触抵抗及び導線抵抗)大きさに、時間tuが
選ばれるようにする。
入力端へ切換えられる(時点3)。電流は再びコイル5
05を経て流れようとする。コイル505は最初の瞬間
に非常に高い抵抗を持つているので、殆ど全電圧がコイ
ル505にかかる(分圧器は抵抗Rと開閉器503のコ
イルLの抵抗とから成つている)ので、制御器入力端は
約5Vの電圧をとる。続いてコイル505の抵抗はます
ます小さくなるので、制御器入力端における電圧は指数
関数に従つて時間約5*L/R内に減少し、約0Vで不
動作状態に達する。
用可能である。この時間tm後に読込まれるすべては、
もはや正しく解釈することができない。なぜならば、時
間tm後には、″高″検出と″低″検出との間の限界電
圧Ugを再び下回るため、入出力ポートの読込みは開閉
器の静的状態のみを与えるからである。これに反し時間
tm中には、開閉器503が組込まれている場合、入出
力ポート501に″高″が読込まれ、アースに接続され
ている場合、″低″が読込まれる。従つて時間tm中に
のみ一義性が保証される。
込まれる2つの時点の可能な場合が、それからえら得る
認識と共に示されている。 時点1 時点4 認識 ″低″ ″低″ アースへの接続 ″低″ ″高″ 開閉器が操作されている ″高″ ″低″ 開閉器が組込まれている ″高″ ″高″ 開閉器が組込まれていないか又はVccへの接続
初の2行は一義的に求められる。開閉器の電流路が故障
し、検査すべき装置はいずれにせよ修理されねばならな
いので、第4行はこの場合区別される必要がない。
閾値より小さい)を行うか、又は図5による検査(検
査:信号レベルが閾値より大きい)を行うかは、区別さ
れねばならない。これは、信号レベルを時点1に評価す
ることによつて、行うことができる。この時点に信号レ
ベルがアースにあると、評価は図5に従つて行われ、他
の場合図2に従つて行われる。同様に、閾値を上回つた
か又は下回つたかを検査するため、もつと遅い時点にも
信号レベルを調べることができる。それによつても検査
は可能である。
態にあると、図5による検査が可能なことである。従つ
て開閉区間にのみコイルが挿入されている開閉器の構
造、従つてこのような開閉器がコンデンサを持つていな
いことも考えられる。このような開閉器はオンの状態で
のみ検査することができる。
ようにするため、連続作動中にも開閉器の検査が可能で
ある。即ちアース接続の場合、図5における信号レベル
の破線で示す経過になる。従つて図5に示しかつ評価に
ついて説明した特有の時間応答が検出されると、開閉器
がオンであると推論することができる。
開閉器が図6に従つて構成されると、1つのコイルのみ
が使用される。この開閉器において、各信号導線がコン
デンサ704を備えており、すべての導線が規則正しく
存在しているか否かを、開閉器の操作の際検査すること
ができる。コイル705が存在し、開閉器を接続されて
いる状態においてのみ検査する場合、これらのコンデン
サをなくすこともできる。図示したような開閉器によ
り、オンの状態でもオフの状態でも検査が可能である。
す。
す。
Claims (10)
- 【請求項1】 直流電圧を供給される回路にある開閉器
又は押ボタン開閉器(103)が、制御器又はマイクロ
プロセツサの少なくとも1つの入力端に少なくとも一時
的にかつ少なくとも1つの出力端に少なくとも一時的に
接続されており、開閉器又は押ボタン開閉器(103)
が切換え開閉器又は切換え押ボタン開閉器として構成さ
れ、その一方の開閉区間が特定の電位に直接接続され、
その他方の開閉区間がコンデンサ装置(104)を介し
て特定の電位に接続されていることを特徴とする、開閉
器又は押ボタン開閉器の規則正しい接触を検査する回路
装置。 - 【請求項2】 直流電圧を供給される回路にある開閉器
又は押ボタン開閉器(503)が、制御器又はマイクロ
プロセツサの少なくとも1つの入力端に少なくとも一時
的にかつ少なくとも1つの出力端(501)に少なくと
も一時的に接続されており、開閉器又は押ボタン開閉器
(503)の開閉区間にコイル装置(505)が設けら
れていることを特徴とする、開閉器又は押ボタン開閉器
の規則正しい接触を検査する回路装置。 - 【請求項3】 開閉器又は押ボタン開閉器(503)の
開閉区間に対して並列にコンデンサ装置(504)が設
けられていることを特徴とする、請求項2に記載の回路
装置。 - 【請求項4】 直流電圧を供給される回路にある開閉器
又は押ボタン開閉器(503)が、制御器又はマイクロ
プロセツサの少なくとも1つの入力端に少なくとも一時
的にかつ少なくとも1つの出力端に少なくとも一時的に
接続されており、開閉器又は押ボタン開閉器(503)
が切換え開閉器又は切換え押ボタン開閉器(503)と
して構成され、その一方の開閉区間がコイル装置(50
5)を介して特定の電位に接続され、その他方の開閉区
間がコンデンサ装置(504)を介して特定の電位に接
続されていることを特徴とする、開閉器又は押ボタン開
閉器の規則正しい接触を検査する回路装置。 - 【請求項5】 開閉器又は押ボタン開閉器の入力端及び
出力端(101)が入出力ポートを介して実現されてい
ることを特徴とする、請求項1ないし4の1つに記載の
回路装置。 - 【請求項6】 開閉器又は押ボタン開閉器の入力端及び
出力端が異なり、かつ適当に時間をずらされて動作可能
であることを特徴とする、請求項1ないし4の1つに記
載の回路装置。 - 【請求項7】 開閉器又は押ボタン開閉器をまず出力端
に接続し、それから出力端を介して、開閉器又は押ボタ
ン開閉器の規則正しい接触及び操作の際入力端における
信号レベルに一致する信号レベルを出力し、信号レベル
の変化後開閉器又は押ボタン開閉器を少なくとも入力端
に接続し、それから信号レベルを評価することを特徴と
する、請求項1ないし6の1つに記載の回路装置で開閉
器又は押ボタン開閉器の規則正しい接触を検査する方
法。 - 【請求項8】 信号レベルの時間応答に基いて規則正し
い接触を検査することを特徴とする、請求項7に記載の
方法。 - 【請求項9】 少なくとも1つの特有の時点に信号レベ
ルを特定の閾値(Ug)と比較することによつて、時間
応答を評価することを特徴とする、請求項8に記載の方
法。 - 【請求項10】 作動中に開閉器又は押ボタン開閉器の
操作に帰せられる信号レベルが検出されると、出力端を
介して、開閉器又は押ボタン開閉器の規則正しい接触及
び開閉操作の際入力端における信号レベルに一致する信
号レベルを出力し、続いて出力端を不動作にし、信号レ
ベルの時間応答から、規則正しい接触が行われているか
否かを推論することを特徴とする、請求項1ないし6の
1つに記載の回路装置で開閉器又は押ボタン開閉器の規
則正しい接触を検査する方法。
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