JP4910098B2 - Disconnection detection circuit - Google Patents
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Description
本発明は、例えばカードリーダに用いられる発光素子の断線を検知する断線検知回路に関する。 The present invention relates to a disconnection detection circuit that detects disconnection of a light emitting element used in, for example, a card reader.
従来から、交通信号機や踏切警報機などの屋外信号灯の光源として、或いは、パーソナルコンピュータやカードリーダなどの電子機器の光源として、高輝度LED(Light Emitting Diode)が用いられているが、このLEDは、瞬間的に発生する異常電圧(サージ電圧)などを受けて、断線故障(オープン故障)する可能性を有している。そのため、LEDを屋外信号灯や電子機器の光源として用いる場合には、LEDを配置した基板上に、断線検知を行う回路を組み込むのが一般的である(例えば特許文献1参照)。 Conventionally, high-intensity LEDs (Light Emitting Diodes) have been used as light sources for outdoor signal lights such as traffic signals and railroad crossing alarms, or as light sources for electronic devices such as personal computers and card readers. There is a possibility of disconnection failure (open failure) due to an abnormal voltage (surge voltage) generated instantaneously. For this reason, when an LED is used as a light source for an outdoor signal lamp or an electronic device, a circuit for detecting disconnection is generally incorporated on a substrate on which the LED is arranged (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1に開示された断線検知装置は、複数のLEDを直列に接続したLED組の導通を、複数のフォトカプラによって各組ごとに検知し、それによって得られた各導通検知信号を検出回路に出力するものである。そして、この検出回路は、各フォトカプラから送られてくる導通検知信号の少なくとも1つが途絶えたとき、複数のLEDのうちいずれかが故障したと判定し、LEDの断線を検知することができるようになっている。
The disconnection detection device disclosed in
しかしながら、上述した特許文献1に開示された断線検知装置では、複数のフォトカプラを必要とすることから、断線検知装置全体としてのコストが嵩む問題がある。また、複数のフォトカプラを基板上に配置したのでは、実装面積が広くなり、装置全体の小型化を図ることができないという問題もある。
However, since the disconnection detection device disclosed in
さらに、光電変換を伴うフォトカプラを断線検知に用いた場合、そのフォトカプラ自身も、サージ電圧などを受けて断線故障する可能性があり、また、フォトカプラは一般的な電気素子よりも寿命が短いことから、高い信頼性を維持できないという問題がある。 Furthermore, when a photocoupler that involves photoelectric conversion is used for disconnection detection, the photocoupler itself may also experience a disconnection failure due to a surge voltage or the like, and the photocoupler has a longer life than a general electric device. Since it is short, there is a problem that high reliability cannot be maintained.
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、低コストかつ小型化を実現しつつ、更には高い信頼性を維持しつつ、発光素子の断線を検知することが可能な断線検知回路を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to detect disconnection of a light emitting element while realizing low cost and downsizing and maintaining high reliability. It is to provide a simple disconnection detection circuit.
以上のような課題を解決するために、本発明は、以下のものを提供する。 In order to solve the above problems, the present invention provides the following.
(1) 発光素子と、前記発光素子に接続され、前記発光素子に流れる電流を制御する電流制御手段と、前記電流制御手段に対して制御信号を送信する制御信号送信手段と、前記発光素子の電位レベル変化の有無を検知する検知手段と、を備え、前記検知手段は、前記発光素子の電位レベルを下げるレベル変換手段と、前記レベル変換手段に接続される情報処理手段と、を備え、前記発光素子には、前記電流制御手段とは別に、前記発光素子に流れる電流を制御する第2電流制御手段が接続されており、前記制御信号送信手段は、前記電流制御手段に対してパルス信号を送信するパルス信号送信部と、前記第2電流制御手段に対して定常信号を送信する定常信号送信部と、を備え、前記情報処理手段は、前記定常信号の信号レベルが変化したとき、前記レベル変換手段の出力に基づいて、前記電位レベル変化の有無を検知することによって、前記発光素子の断線を検知することを特徴とする断線検知回路。 (1) a light-emitting element, a current control unit that is connected to the light-emitting element and controls a current flowing through the light-emitting element, a control signal transmission unit that transmits a control signal to the current control unit, comprising a detection means for detecting the presence or absence of potential level change, wherein the detecting means includes a level converting means for lowering the potential level of the light emitting element, and a data processing means connected to said level converting means, the In addition to the current control means, a second current control means for controlling the current flowing through the light emitting element is connected to the light emitting element, and the control signal transmitting means sends a pulse signal to the current control means. A pulse signal transmission unit for transmitting, and a steady signal transmission unit for transmitting a steady signal to the second current control unit, wherein the information processing unit changes a signal level of the steady signal Can, based on the output of said level converting means, by detecting the presence or absence of the potential level change, disconnection detection circuit and detecting the disconnection of the light emitting element.
本発明によれば、発光素子に流れる電流を制御する電流制御手段と、これに制御信号を送信する制御信号送信手段と、発光素子の電位レベル変化の有無を検知する検知手段と、を備え、制御信号の信号レベルが変化したとき、検知手段によって上記電位レベル変化の有無が検知され、その結果、発光素子の断線が検知されることとしたので、従来の断線検知装置のようにフォトカプラを用いる必要がない。 According to the present invention, the current control means for controlling the current flowing through the light emitting element, the control signal transmitting means for transmitting a control signal to the current control means, and the detection means for detecting the presence or absence of a potential level change of the light emitting element, When the signal level of the control signal changes, the detection means detects the presence or absence of the potential level change. As a result, the disconnection of the light emitting element is detected. There is no need to use it.
従って、断線検知機能を実現するに当たってのコストを削減することができ、また、実装面積を小さくして回路全体の小型化を図ることができる。また、本発明は、上述のとおり発光素子の電位レベル変化の有無を検知するものであり、従来の断線検知装置のように光電変換を伴わない。従って、高い信頼性を維持することができる。 Accordingly, the cost for realizing the disconnection detection function can be reduced, and the mounting area can be reduced to reduce the size of the entire circuit. In addition, the present invention detects the presence or absence of a change in the potential level of the light emitting element as described above, and does not involve photoelectric conversion unlike the conventional disconnection detection device. Therefore, high reliability can be maintained.
ここで、「発光素子の電位レベル変化」とは、発光素子の電位レベル変化を一意に導くことができる電位レベル変化を含む趣旨である。例えば、発光素子に直列に接続された負荷抵抗の電位レベル変化であってもよい。なぜなら、この負荷抵抗の電位レベル変化が生じれば、発光素子の電位レベル変化も生じることになり、これらの電位レベル変化は1対1で対応しているからである。また、「制御信号の信号レベル」は、例えば、電圧値が0Vと非0Vの2値からなるものであってもよいし、HiとLoの所定2値からなるものであってもよいし、その他、如何なる種類のものであってもよい。 Here, the “change in the potential level of the light emitting element” is intended to include a change in potential level that can uniquely lead to a change in potential level of the light emitting element. For example, it may be a change in potential level of a load resistor connected in series with the light emitting element. This is because if the potential level change of the load resistance occurs, the potential level change of the light emitting element also occurs, and these potential level changes correspond one-to-one. The “signal level of the control signal” may be, for example, a voltage value composed of two values of 0V and non-0V, or a predetermined value of Hi and Lo, Any other type may be used.
前記検知手段は、前記発光素子の電位レベルを下げるレベル変換手段と、前記レベル変換手段に接続される情報処理手段と、を備え、前記情報処理手段は、前記レベル変換手段の出力に基づいて、前記発光素子の断線を検知することを特徴とする。 Before SL detecting means includes level converting means for lowering the potential level of the light emitting device, and a data processing means connected to said level converting means, said information processing means based on the output of said level converting means , you and detecting the disconnection of the light emitting element.
本発明によれば、上述した検知手段には、発光素子の電位レベルを下げるレベル変換手段と、レベル変換手段に接続される情報処理手段とが設けられ、この情報処理手段によって発光素子の断線を検知することとしたので、例えば断線検知回路をカードリーダに組み込んだ場合には、カードリーダ内のCPUを情報処理手段として、発光素子の断線を検知することができる。 According to the present invention, the detection means described above is provided with a level conversion means for lowering the potential level of the light emitting element and an information processing means connected to the level conversion means. For example, when the disconnection detection circuit is incorporated in the card reader, the disconnection of the light emitting element can be detected using the CPU in the card reader as the information processing means.
(2) 前記レベル変換手段は、バイポーラトランジスタを備えており、前記バイポーラトランジスタは、そのベース端子に前記発光素子の電位レベルが入力され、そのコレクタ端子に前記情報処理手段が接続されることを特徴とする(1)記載の断線検知回路。 (2) The level converting means includes a bipolar transistor, wherein the bipolar transistor has a base terminal that receives the potential level of the light emitting element, and a collector terminal connected to the information processing means. The disconnection detection circuit according to (1) .
本発明によれば、上述したレベル変換手段には、バイポーラトランジスタが設けられており、このバイポーラトランジスタにおいて、そのベース端子に、発光素子の電位レベルが入力されるとともに、そのコレクタ端子に、情報処理手段が接続されることとしたので、安価で広く普及しているバイポーラトランジスタを有効活用して、安価かつ簡易に発光素子の断線検知を行うことができる。 According to the present invention, the level converting means described above is provided with a bipolar transistor. In this bipolar transistor, the potential level of the light emitting element is input to the base terminal, and information processing is performed on the collector terminal. Since the means are connected, it is possible to detect the disconnection of the light emitting element easily and inexpensively by effectively utilizing a bipolar transistor that is inexpensive and widely used.
(3) 前記情報処理手段は、前記制御信号の信号レベルが変化したときに、前記レベル変換手段の出力が変化しなければ、前記発光素子の断線が生じていると判定することを特徴とする(1)又は(2)記載の断線検知回路。 (3) When the signal level of the control signal is changed, the information processing unit determines that the light emitting element is disconnected if the output of the level conversion unit does not change. The disconnection detection circuit according to (1) or (2) .
本発明によれば、上述した情報処理手段によって、制御信号の信号レベルが変化したときに、レベル変換手段の出力が変化しなければ、発光素子の断線が生じていると判定することとしたので、低コストかつ小型化を実現しつつ、更には高い信頼性を維持しつつ、発光素子の断線を検知することができる。 According to the present invention, when the signal level of the control signal is changed by the information processing means described above, if the output of the level conversion means does not change, it is determined that the light emitting element is disconnected. It is possible to detect disconnection of the light emitting element while realizing low cost and downsizing and maintaining high reliability.
(4) 前記発光素子はLEDであるとともに、前記電流制御手段は、バイポーラトランジスタであることを特徴とする(1)から(3)のいずれか記載の断線検知回路。 (4) The disconnection detection circuit according to any one of (1) to (3) , wherein the light emitting element is an LED, and the current control means is a bipolar transistor.
本発明によれば、上述した発光素子はLEDであるとともに、上述した電流制御手段はバイポーラトランジスタであることとしたので、更に安価かつ簡易に発光素子の断線検知をすることが可能になる。 According to the present invention, since the light emitting element described above is an LED and the current control means described above is a bipolar transistor, it is possible to detect disconnection of the light emitting element more inexpensively and easily.
前記発光素子には、前記電流制御手段とは別に、前記発光素子に流れる電流を制御する第2電流制御手段が接続されており、前記制御信号送信手段は、前記電流制御手段に対してパルス信号を送信するパルス信号送信部と、前記第2電流制御手段に対して定常信号を送信する定常信号送信部と、を備え、前記検知手段は、前記定常信号の信号レベルが変化したとき、前記電位レベル変化の有無を検知することによって、前記発光素子の断線を検知することを特徴とする。
The prior SL-emitting element, separately from the current control means, a second current control means is connected to control the current flowing to the light emitting element, the control signal transmitting means, pulses to said current control means A pulse signal transmission unit that transmits a signal, and a steady signal transmission unit that transmits a steady signal to the second current control unit, and the detection unit, when the signal level of the steady signal changes, by detecting the presence or absence of potential level change, you and detecting the disconnection of the light emitting element.
本発明によれば、上述した発光素子には、上述した電流制御手段とは別の第2電流制御手段が接続されているとともに、上述した制御信号送信手段には、電流制御手段に対してパルス信号を送信するパルス信号送信部と、第2電流制御手段に対して定常信号を送信する定常信号送信部とが設けられ、定常信号の信号レベルが変化したとき、検知手段によって、電位レベル変化の有無が検知され、その結果、発光素子の断線が検知されることとしたので、より確実に断線検知を行うことが可能になる。 According to the present invention, the above-described light emitting element is connected to the second current control unit different from the above-described current control unit, and the above-described control signal transmission unit includes a pulse with respect to the current control unit. A pulse signal transmission unit for transmitting a signal and a steady signal transmission unit for transmitting a steady signal to the second current control unit are provided. When the signal level of the steady signal changes, the detection unit changes the potential level. Since the presence / absence is detected and, as a result, the disconnection of the light emitting element is detected, it becomes possible to detect the disconnection more reliably.
詳細に説明すると、例えば、発光素子を駆動する方式としてパルス駆動を採用している場合(制御信号をパルス信号としている場合)には、発光素子を流れる電流はパルス電流になることから、「制御信号の信号レベルが変化したとき」というタイミングと、「電位レベル変化の有無を検知する」というタイミングとを同期させるのが困難になる。その結果、このままでは断線検知の確実性に欠けることになる。しかし、本発明に係る断線検知回路によれば、断線検知の際に、パルス信号が入力される電流制御手段ではなく、定常信号が入力される第2電流制御手段が用いられるので、断線検知時に発光素子を流れる電流は定常電流になる。その結果、上述した2個のタイミングを容易に同期させることができ、ひいてはより確実に断線検知を行うことができる。 More specifically, for example, when pulse driving is adopted as a method for driving the light emitting element (when the control signal is a pulse signal), the current flowing through the light emitting element becomes a pulse current. It becomes difficult to synchronize the timing “when the signal level of the signal changes” with the timing “detects whether there is a change in potential level”. As a result, the reliability of disconnection detection is lacking as it is. However, according to the disconnection detection circuit according to the present invention, when the disconnection is detected, the second current control unit to which the steady signal is input is used instead of the current control unit to which the pulse signal is input. The current flowing through the light emitting element becomes a steady current. As a result, it is possible to easily synchronize the two timings described above, and thus more reliably detect disconnection.
本発明に係る断線検知回路によれば、フォトカプラなどの光電変換を伴う素子を用いることなく発光素子の断線検知を行っているので、断線検知機能を付加するのに必要なコストを削減することができる。また、回路全体の実装面積を小さくして、回路全体の小型化を図ることもできる。更には、より確実に断線検知を行って、高い信頼性を維持することもできる。 According to the disconnection detection circuit according to the present invention, the disconnection of the light emitting element is detected without using an element accompanied by photoelectric conversion such as a photocoupler, so that the cost required for adding the disconnection detection function can be reduced. Can do. Further, the mounting area of the entire circuit can be reduced to reduce the size of the entire circuit. Furthermore, disconnection can be detected more reliably and high reliability can be maintained.
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
[回路構成]
図1は、本発明の実施の形態に係る断線検知回路1の電気的構成を示すブロック図である。なお、本実施形態では、断線検知回路1をカードリーダに組み込んだときの例を示している。従って、後述するLED点灯制御回路12やCPU142は、カードリーダ内部の回路やCPUである。もちろん、本発明はこれに限定されるものではない。
[Circuit configuration]
FIG. 1 is a block diagram showing an electrical configuration of a
図1において、断線検知回路1は、主として、発光素子の一例としての発光ダイオード(「LED」と略す)と、電流制御手段の一例としてのトランジスタTR1と、制御信号送信手段の一例としてのLED点灯制御回路(例えばCPUやROMなど)12と、検知手段の一例としての検知回路14と、を有している。
In FIG. 1, a
なお、トランジスタTR1としては、ゲルマニウムトランジスタ,小信号用トランジスタ,パワートランジスタなど様々な種類のものが考えられるが、その種類の如何は問わない。また、本実施形態では、電流制御手段の一例としてNPN型バイポーラトランジスタ(トランジスタTR1)を例にとって説明するが、その他、PNP型バイポーラトランジスタ,JFET(Junction Field Effect Transistor),エンハンスメント型MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor),ディプレッション型MOSFETなど、如何なるものであっても構わない。 As the transistor TR 1, germanium transistors, small signal transistors, but those of various types such as a power transistor is considered, no limitation on the kind of how. In the present embodiment, an NPN bipolar transistor (transistor TR 1 ) is described as an example of current control means. However, a PNP bipolar transistor, a JFET (Junction Field Effect Transistor), an enhancement MOSFET (Metal Oxide) is also described. Any device such as a semiconductor field effect transistor or a depletion type MOSFET may be used.
また、LEDとしては、可視光LED,赤外LED,紫外線LEDなど様々なものが考えられるが、その種類の如何は問わない。更に、本実施形態では、発光素子としてLEDを例にとって説明するが、その他、LEDの動作に準じて(駆動電流が流れたときに)発光しうる素子であれば、如何なるものであっても構わない。 Moreover, as LED, various things, such as visible light LED, infrared LED, ultraviolet LED, can be considered, but what kind of thing does not ask | require. Further, in this embodiment, an LED is described as an example of a light emitting element, but any other element that can emit light according to the operation of the LED (when a drive current flows) may be used. Absent.
LEDのアノードは、負荷抵抗R1を介してLED電源13(電圧値はVCCである。ここでは一例として12Vとする)に直列接続されている。また、トランジスタTR1は、コレクタ端子にLEDのカソードが接続されており、ベース端子にLED点灯制御回路12が接続されており、エミッタ端子がアースされている。
The anode of the LED is connected in series to an LED power supply 13 (voltage value is V CC , here as 12V as an example) via a load resistor R 1 . Further, the transistor TR 1 is LED cathode is connected to the collector terminal, LED
トランジスタTR1は、LEDに流れる電流を制御する素子である。そして、LED点灯制御回路12から送信される制御信号をベース端子で受信して、その制御信号の信号レベルがベース−エミッタ間の電圧よりも大きいとき、コレクタ−エミッタ間にコレクタ電流(すなわち、LEDの駆動電流)を流すように電流制御を行う。
Transistor TR 1 is an element for controlling current flowing the LED. When the control signal transmitted from the LED
一方で、検知回路14は、LEDの電位レベル変化の有無を検知する機能を有しており、具体的には、レベル変換手段の一例としての受信回路141と、情報処理手段の一例としてのCPU142と、電源143(ここでは一例として5Vとする)とを主構成要素としている。更に、受信回路141は、LEDのアノードの電位レベルを下げる機能を有しており、具体的には、ベース抵抗R2と、プルダウン抵抗R3と、コレクタ抵抗R4と、トランジスタTR2とを構成要素としている。
On the other hand, the
受信回路141のベース抵抗R2は、一端がLEDのアノードに接続されており、他端がトランジスタTR2のベース端子に接続されている。また、トランジスタTR2のベース端子と、トランジスタTR2のエミッタ端子との間には、プルダウン抵抗R3が接続されている。なお、このプルダウン抵抗R3は、トランジスタTR2への入力がオープン状態になるのを防いでいる。
Base resistance R 2 of the receiving
トランジスタTR2のコレクタ端子には、コレクタ抵抗R4を介して電源143が直列接続されている一方で、トランジスタTR2のエミッタ端子はアース接続されている。また、受信回路141の出力として、トランジスタTR2のコレクタの電位レベルが取り出され、これがCPU142に入力されるようになっている。
The collector terminal of the transistor TR 2, while the
[回路動作]
図2は、断線検知回路1の動作概要を表にした図である。なお、図2(a)中のVは、LEDのアノードの電位レベルVを示している(図1参照)。
[Circuit operation]
FIG. 2 is a table showing an outline of the operation of the
図1及び図2(a)において、LEDが断線していない「正常時」に、LED点灯制御回路12からトランジスタTR1へ制御信号が送信(オン)されると、トランジスタR1はオンし、LEDにコレクタ電流が流れ、上述した電位レベルVはVCE+VFで表されることになる。このとき、受信回路141において、トランジスタTR2のベース−エミッタ間には、(VCE+VF)×R3/(R2+R3)の電位差が生じることになる。
1 and 2 (a), the LED is not broken "normal", the control signal from the LED
一方で、LED点灯制御回路12からトランジスタTR1へ制御信号が送信されない(オフのままだと)と、トランジスタR1はオンせず、LEDにコレクタ電流は流れない。そのため、上述した電位レベルVは、凡そVccで表されることになる。このとき、受信回路141において、トランジスタTR2のベース−エミッタ間には、Vcc×R3/(R2+R3)の電位差が生じることになる。
On the other hand, are not transmitted control signal from the LED
ここで、本実施形態においては、ベース抵抗R2及びプルダウン抵抗R3の抵抗値を、トランジスタTR2がオンする電圧VBEを基準として、(VCE+VF)×R3/(R2+R3)<VBE、かつ、Vcc×R3/(R2+R3)>VBEを満たすような値に設定している。 Here, in the present embodiment, the resistance values of the base resistor R 2 and the pull-down resistor R 3 are represented by (V CE + V F ) × R 3 / (R 2 + R) with reference to the voltage V BE that turns on the transistor TR 2. 3 ) The value is set so as to satisfy <V BE and V cc × R 3 / (R 2 + R 3 )> V BE .
従って、図2(b)に示すように、LED点灯制御回路12からトランジスタTR1への制御信号をオンした場合には、トランジスタTR2はオフのままであって、この制御信号をオフした場合には、トランジスタTR2がオンになる。このように、LEDが断線していない「正常時」には、LED点灯制御回路12からトランジスタTR1への制御信号のオン・オフに基づいて、トランジスタTR2のオン・オフが変化することになる。
Accordingly, as shown in FIG. 2 (b), when turning on the control signal to the transistor TR 1 is the LED
次に、図1及び図2(a)において、LEDが断線している「断線時」に、LED点灯制御回路12からトランジスタTR1へ制御信号が送信(オン)されても、LEDが断線していることに起因してコレクタ電流は流れない。そのため、上述した電位レベルVは、凡そVccで表されることになる。このとき、受信回路141においては、トランジスタTR2のベース−エミッタ間にVcc×R3/(R2+R3)の電位差が生じている。
Next, in FIG. 1 and FIG. 2 (a), "burnout" LED is broken, also the control signal from the LED
一方で、LED点灯制御回路12からトランジスタTR1へ制御信号が送信されない(オフのままだと)と、LEDが断線していない「正常時」と同様に、トランジスタR1はオンせず、LEDにコレクタ電流は流れない。そのため、トランジスタTR2のベース−エミッタ間には、LEDが断線していない「正常時」と同様に、Vcc×R3/(R2+R3)の電位差が生じることになる。
On the other hand, if the control signal is not transmitted from the LED
ここで、ベース抵抗R2及びプルダウン抵抗R3の抵抗値は、上述したような値に設定されていることから、LED点灯制御回路12からトランジスタTR1への制御信号をオンした場合であっても、この制御信号をオフした場合であっても、いずれの場合もトランジスタTR2がオンになる。このように、LEDが断線している「断線時」には、LED点灯制御回路12からトランジスタTR1への制御信号のオン・オフがあったとしても、トランジスタTR2のオン・オフは全く変化しないことになる。
Here, since the resistance values of the base resistor R 2 and the pull-down resistor R 3 are set to the above-described values, the control signal from the LED
以上説明したように、LEDが断線しているか否かによって、LED点灯制御回路12からトランジスタTR1への制御信号をオン・オフしたとき、トランジスタTR2のオン・オフに違いが生じる(図2(b)参照)。そして、受信回路141の出力として、トランジスタTR2のコレクタの電位レベルを受信回路141の出力として取り出し、これをCPU142に入力することによって、CPU142は、LEDの断線を検知することができる。
As described above, depending on whether LED is broken, when the on-off control signal from the LED
図3は、本発明の実施の形態に係る断線検知回路1の回路動作の流れを含むフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart including a circuit operation flow of the
図3において、まず、端末の電源投入が行われる(ステップS1)。例えば、断線検知回路1を組み込んだカードリーダをATM(Automated Teller Machine)に設置している場合には、このATMの電源投入が行われる。その後、初期化コマンドが発行される(ステップS2)。具体的には、ATMがカードリーダに対して初期化コマンドを送信する。
In FIG. 3, first, the terminal is powered on (step S1). For example, when a card reader incorporating the
初期化コマンドを受信したカードリーダは、LED断線検知を開始する(ステップS3)。より具体的には、まず、LED点灯制御回路12は、トランジスタTR1に対して制御信号を送信する。そうすると、例えばLEDが断線していなければ、トランジスタTR1がオンし、コレクタ電流が流れ、LEDがオンするはずである(ステップS4)。このとき、CPU142では、トランジスタTR2のコレクタの電位レベル(レベル変換された後の断線検知信号)が測定される(ステップS5)。
Upon receiving the initialization command, the card reader starts LED disconnection detection (step S3). More specifically, first, LED
次に、LED点灯制御回路12は、トランジスタTR1に対する制御信号の送信を止める(オフする)。そうすると、例えばLEDが断線していなければ、トランジスタTR1はオフし、コレクタ電流は途絶え、LEDはオフするはずである(ステップS6)。このとき、CPU142では、上述同様に、トランジスタTR2のコレクタの電位レベル(レベル変換された後の断線検知信号)が測定される(ステップS7)。
Then, LED
ここで、CPU142は、ステップS5で測定した断線検知信号と、ステップS7で測定した断線検知信号とを比べて、変化があるか否かを判断する(ステップS8)。具体的には、例えば、ステップS5で測定した断線検知信号から、ステップS7で測定した断線検知信号を減算して、ほぼ零(許容誤差範囲内における所定値以下)になっているかどうかを判断する。
Here, the
CPU142は、変化があると判定した場合(図2(b)で、中段に示すような変化があった場合)には、その旨をカードリーダ本体に返し、カードリーダでは正常動作処理が継続され(ステップS9)、その他の初期化動作も実行される(ステップS10)。一方で、CPU142は、変化がないと判定した場合(図2(b)で、下段に示すように変化がなかった場合)には、カードリーダ,上位装置であるATMへアラーム報告が行われ(ステップS11)、その後、異常処理が開始される(ステップS12)。
When the
このように、断線検知回路1では、LED点灯制御回路12から送信される制御信号の信号レベル(ここではオン・オフ)が変化したときに、CPU142によって、トランジスタTR2のコレクタの電位レベルが変化しなければ、LEDの断線が生じていると判定することができる。従って、従来の断線検知装置のようにフォトカプラを用いずに、低コストで断線検知を行うことができる。また、実装面積を小さくして、回路全体の小型化を図ることもできる。更には、光電変換を伴わないので、高い信頼性を維持することもできる。
Thus, the
なお、本実施形態では、LEDのアノードの電位レベル変化の有無を検知する検知手段として、トランジスタTR2やCPU142を含む検知回路14を採用したが、例えば、ロジックICで代用することも可能である。ただし、この場合、そのまま代用したのでは、LED点灯制御回路12の制御信号をオフした場合、或いは、LEDが断線している場合に、凡そVCC(例えば12V)の電圧が入力されてしまい、故障する虞がある。従って、ロジックICに適切な電圧を入力させるために、分圧器等を用いるのが好ましい。
In the present embodiment, as a detection means for detecting the presence or absence of the anode potential level change of the LED, is adopted
[変形例]
図4は、本発明の他の実施の形態に係る断線検知回路1Aの電気的構成を示すブロック図である。
[Modification]
FIG. 4 is a block diagram showing an electrical configuration of a
図4において、図1に示すブロック図と異なるのは、LEDのカソード側の電気的構成である。具体的には、LEDのカソード側には、トランジスタTR1と並列に、負荷抵抗R5を介してトランジスタTR3が接続されている。また、LED点灯制御回路12内では、パルス信号を送信するパルス信号送信部がトランジスタTR1と接続され、定常信号を送信する定常信号送信部がトランジスタTR3と接続されている。
4 differs from the block diagram shown in FIG. 1 in the electrical configuration of the cathode side of the LED. More specifically, the cathode side of the LED, in parallel with the transistor TR 1, the transistor TR 3 is connected through a load resistor R 5. Further, the LED
断線検知回路1Aでは、トランジスタTR1のベース端子にパルス信号を入力し、LEDをパルス駆動している。従って、トランジスタTR1のコレクタ電流もパルス電流になっていることから、このままでは、LEDのコレクタの電位レベル変化の有無を適切に検知することができない。すなわち、パルス信号送信部121からのパルス信号自体はオンしていたとしても、実際のコレクタ電流はオンとオフを交互に繰り返すパルス電流になっていることから、CPU142は、実際のコレクタ電流がオンするタイミングで断線検知信号を測定することが必要になり、もしこのタイミングを誤ると、適切な断線検知を行うことができない。
The
従って、断線検知の確実性及び簡易性を高めるために、上述したトランジスタTR3及び定常信号送信部122が設けられている。定常信号送信部122は、パルス信号送信部121が送信するパルス信号と異なって、オンのときは常にオン、オフのときは常にオフとなるような定常信号を送信する。従って、LED点灯制御回路12は、LEDの断線検知を行う際には(図3のステップS3)、LEDに流れる電流を制御する手段をトランジスタTR3に切り替えて、このトランジスタTR3に対し、定常信号送信部122から制御信号(定常信号のオン・オフ)を送信するようにする。そして、定常信号送信部122によって送信される定常信号の信号レベルを変化させるとともに、上述した受信回路141でLEDのコレクタの電位レベル変化の有無を検知することによって、LEDの断線をより確実に検知することができる。
Therefore, in order to increase the reliability and simplicity of disconnection detection, transistors TR 3 and constant
図5は、本発明の他の実施の形態に係る断線検知回路1Bの電気的構成を示すブロック図である。なお、図5は、図4に示す電気的構成に改良を加えたものである。なお、通常のカードリーダを駆動する回路の場合、電源143は5Vである。従って、ベース抵抗R2とでプルダウン抵抗R3によって、トランジスタTR2を適切に駆動するための電圧を作り出している(受信回路141への入力電圧を分圧している)。
FIG. 5 is a block diagram showing an electrical configuration of a
図5に示す電気的構成は、図4に示す電気的構成と異なり、受信回路141に入力される信号を、負荷抵抗R5とトランジスタTR3のコレクタとの間の電圧信号としている。これにより、断線検知の感度を向上させることができる。
Electrical configuration shown in Figure 5, unlike the electrical configuration shown in FIG. 4, a signal input to the receiving
より具体的に説明すると、まず、図4に示す電気的構成において、LEDをパルス点灯した際に、LEDに流れるパルス電流を大きくするため、負荷抵抗R1はある程度小さい値となっている。また、LED断線検知時、すなわちTR1をオフし、TR3をオンしたときに、電流が常時流れてもLEDが壊れないようにするため、負荷抵抗R5はある程度大きな値となっている。すなわち、LED断線検知時にLEDに流れる電流は、負荷抵抗R5の存在により小さな値となっている。 To be more specific, first, in the electrical configuration shown in FIG. 4, when the the LED pulse on, to increase the pulse current flowing through the LED, the load resistor R 1 has a somewhat smaller. Further, when LED disconnection is detected, that is, when TR 1 is turned off and TR 3 is turned on, the load resistance R 5 has a certain large value in order to prevent the LED from being broken even if a current always flows. That is, the current flowing through the LED at LED disconnection detection has a small value due to the presence of the load resistor R 5.
そうすると、図4に示す電気的構成では、トランジスタTR3をオン・オフしても、負荷抵抗R1での電圧降下が小さく、受信回路141への入力信号(電圧信号)の振幅が十分でない場合がある一方で、図5に示す電気的構成によれば、負荷抵抗R5とトランジスタTR3のコレクタとの間の電圧信号を、受信回路141への入力信号としているので、トランジスタTR3をオン・オフした際の入力信号の電圧差を大きくすることができる。従って、断線検知の感度を向上させることができる(受信回路141をより正しく動作させることができる)。
Then, the electrical configuration shown in FIG. 4, also turns on and off the transistors TR 3, when the voltage drop across the load resistance R 1 is small, the amplitude of the input signal to the reception circuit 141 (voltage signal) is not sufficient while there is, according to the electrical configuration shown in FIG. 5, a voltage signal between the collector load resistor R 5 and the transistor TR 3, since the input signal to the
以上説明したように、図4及び図5に示す断線検知回路1A,1Bによれば、高電圧駆動されるLED及びパルス駆動されるLED(例えば赤外線LEDは、高圧パルス発光が仕様となっているものがある)の断線検知を行うのに好適である。
As described above, according to the
本発明に係る断線検知回路は、低コストかつ小型化を実現しつつ、かつ、高い信頼性を維持しつつ、発光素子の断線を検知することが可能なものとして有用である。 The disconnection detection circuit according to the present invention is useful as a circuit that can detect disconnection of a light emitting element while realizing low cost and downsizing and maintaining high reliability.
1 断線検知回路
12 LED点灯制御回路
13 LED電源(Vcc)
14 検知回路
141 受信回路
142 CPU
143 電源
LED 発光ダイオード
TR1〜TR3 トランジスタ
R1,R5 負荷抵抗
R2 ベース抵抗
R3 プルダウン抵抗
R4 コレクタ抵抗
1
14
143 Power LED light emitting diode TR 1 to Tr 3 transistor R 1, R 5 load resistance R 2 base resistor R 3 pull-down resistor R 4 collector resistance
Claims (4)
前記発光素子に接続され、前記発光素子に流れる電流を制御する電流制御手段と、
前記電流制御手段に対して制御信号を送信する制御信号送信手段と、
前記発光素子の電位レベル変化の有無を検知する検知手段と、を備え、
前記検知手段は、前記発光素子の電位レベルを下げるレベル変換手段と、前記レベル変換手段に接続される情報処理手段と、を備え、
前記発光素子には、前記電流制御手段とは別に、前記発光素子に流れる電流を制御する第2電流制御手段が接続されており、
前記制御信号送信手段は、前記電流制御手段に対してパルス信号を送信するパルス信号送信部と、前記第2電流制御手段に対して定常信号を送信する定常信号送信部と、を備え、
前記情報処理手段は、前記定常信号の信号レベルが変化したとき、前記レベル変換手段の出力に基づいて、前記電位レベル変化の有無を検知することによって、前記発光素子の断線を検知することを特徴とする断線検知回路。 A light emitting element;
A current control means connected to the light emitting element for controlling a current flowing through the light emitting element;
Control signal transmitting means for transmitting a control signal to the current control means;
Detecting means for detecting the presence or absence of a potential level change of the light emitting element,
The detection means comprises level conversion means for lowering the potential level of the light emitting element, and information processing means connected to the level conversion means,
Separately from the current control means, the light emitting element is connected to second current control means for controlling the current flowing through the light emitting element,
The control signal transmission unit includes a pulse signal transmission unit that transmits a pulse signal to the current control unit, and a steady signal transmission unit that transmits a steady signal to the second current control unit,
The information processing means detects disconnection of the light emitting element by detecting the presence or absence of the potential level change based on the output of the level conversion means when the signal level of the steady signal changes. Disconnection detection circuit.
前記バイポーラトランジスタは、そのベース端子に前記発光素子の電位レベルが入力され、そのコレクタ端子に前記情報処理手段が接続されることを特徴とする請求項1記載の断線検知回路。 The level conversion means includes a bipolar transistor,
2. The disconnection detection circuit according to claim 1, wherein the bipolar transistor has a base terminal receiving a potential level of the light emitting element and a collector terminal connected to the information processing means.
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